氢气泄漏过程的理论模型计算及CFD模拟

• 作者: 李雪芳 柯道友 毕景良
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 氢气泄漏 理论模型 CFD Froude数 射流
• 年，卷（期）: 2013,（9）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 3088-3095
• 页数: 8页
• 分类号: TK91
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2013.09.002

摘要

采用Fluent数值模型虽然可以较为准确地预测氢气泄漏后的扩散和运动规律,但是建模及计算时间较长.提出一种新型理论模型,可以在很短时间内预测氢气泄漏的扩散和运动规律,适用于应急处理.为了探究理论模型的准确性,还建立了二维和三维的CFD模型进行计算.对不同尺寸泄漏口的水平和竖直方向的两种射流进行了研究,计算了氢气泄漏时射流轮廓及摩尔分数分布,预测了基于可燃极限计算的储罐周围的安全区域.比较了氢气射流的理论模型和CFD模型计算结果,并且与前人的实验结果做了比较,吻合度很好.研究还发现Froude数较高的射流是动量控制的射流;而较低情况下有射流很强的浮升力效应,氢气的摩尔分数下降速率加快.