CNG儲(chǔ)氣井井下泄漏擴(kuò)散的CFD模擬.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,汽車保有量增加,與此同時(shí),也給城市帶來了空氣污染以及能源緊張等問題。國(guó)家相關(guān)政策、節(jié)能減排需求以及良好的使用經(jīng)濟(jì)性,都為天然氣汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。為給天然氣汽車增長(zhǎng)提供有力保障,大幅增加車用燃?xì)饧幼⒕W(wǎng)絡(luò)密度勢(shì)在必行。
　　CNG儲(chǔ)氣井是一種常見的CNG加氣站儲(chǔ)氣形式,大多埋設(shè)在人員密集、交通便利的場(chǎng)所。儲(chǔ)氣井的泄漏不僅會(huì)造成能源浪費(fèi),更重要的是,由于其儲(chǔ)存的天然氣具有易燃易爆及壓力高等特點(diǎn),一旦發(fā)生泄漏

2、,容易造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,帶來惡劣的社會(huì)影響。社會(huì)輿論對(duì)公共安全的重視以及儲(chǔ)氣井被檢測(cè)出的高隱患率,都迫使我們?nèi)ブ匾晝?chǔ)氣井泄漏擴(kuò)散問題。
　　本課題介紹了CNG儲(chǔ)氣井的結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理,分析了CNG儲(chǔ)氣井井下泄漏的擴(kuò)散過程,在此基礎(chǔ)上,建立了天然氣擴(kuò)散的控制方程和湍流、多孔介質(zhì)模型,給出了CNG儲(chǔ)氣井井下泄漏后擴(kuò)散二維數(shù)學(xué)模型,利用CFD數(shù)值模擬軟件進(jìn)行模擬計(jì)算,得到儲(chǔ)氣井井下泄漏后天然氣的擴(kuò)散規(guī)律以及壓力分布隨時(shí)間變化情

3、況。
　　通過分析可以得到,儲(chǔ)氣井泄漏后,土壤阻力作用使高壓天然氣無法形成高速射流,土壤內(nèi)天然氣呈現(xiàn)高濃度聚集狀態(tài),一旦擴(kuò)散出地面,濃度迅速降低。泄漏口附近的壓力等值線密集,壓力衰減程度大。臨近地面的土壤層內(nèi)壓力等值線密集,壓力梯度大,一旦氣體進(jìn)入大氣區(qū)域,壓力迅速衰減為大氣壓。此外,模擬得到了不同時(shí)刻天然氣爆炸區(qū)域范圍和天然氣影響區(qū)域范圍。儲(chǔ)氣井井下泄漏的天然氣爆炸濃度區(qū)域的特點(diǎn)在于:作用于近地面附近,影響范圍廣,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),危