基于FLUENT的埋地天然氣管道泄漏數(shù)值模擬.pdf

1、天然氣管網(wǎng)是現(xiàn)代城市地下管網(wǎng)的一部分，一些地區(qū)天然氣管網(wǎng)使用年限較長，或者受到地質(zhì)沉降、化學(xué)腐蝕、市政施工等多種原因損害，城市天然氣管道泄漏事故時有發(fā)生。城市埋地天然氣管道一般直埋在凍土層以下，發(fā)生泄漏事故不易被發(fā)現(xiàn)，且天然氣組分爆炸極限較低，當(dāng)小規(guī)模泄漏沿著土層擴(kuò)散后，影響范圍較大，在聚集處易產(chǎn)生爆炸、火災(zāi)等次生事故。因此埋地天然氣管道泄漏擴(kuò)散過程模擬研究至關(guān)重要。
　　氣體在土壤中擴(kuò)散與氣體在大氣中不同，埋地管道泄漏氣體在地下

2、部分?jǐn)U散的基質(zhì)是土壤，可以認(rèn)為是“多孔介質(zhì)”。本文首先研究了城市埋地天然氣管道存在的問題與現(xiàn)狀，列舉了由管道泄漏引發(fā)的安全事故特點(diǎn)。查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，闡述了國內(nèi)外氣體泄漏擴(kuò)散理論與擴(kuò)散數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀。其次以哈爾濱市某地段埋地天然氣管道為工程背景，基于流體力學(xué)、多孔介質(zhì)理論、計算流體力學(xué)軟件CFD-FLUENT，采用組分運(yùn)輸模型、RNGk-ε湍流模型，建立仿真模型。通過數(shù)值模擬手段，從三維濃度分布、最低爆炸極限位置變化、壓力分布三個方