风速对LNG泄漏扩散过程影响的数值模拟

为研究环境风速对液化天然气(LNG)泄漏扩散过程的影响,采用Fluent建立LNG连续泄漏计算流体力学模型,开展不同风速下LNG泄漏扩散过程的数值模拟研究。结果表明,LNG泄漏扩散分为扩散初期、扩散中期、扩散后期3个阶段,扩散过程中LNG从低温重气逐渐转变成轻质气体。环境风速对气云的扩散主要体现在:低于5级风时,云团以两侧卷吸为主,气云表现为"叶状分叉"、中间低两端高,此时气云横风向扩散较快,甲烷扩散距离与冻伤距离随风速增大而增大;而高于5级风时,云团以顶部卷吸为主,气云表现为云团坍塌、中间高两端低,此时气云垂直风向扩散较快,甲烷扩散距离与冻伤距离随风速增大而减小。初步建立了LNG蒸气云爆炸风险范围与冻伤区域和泄漏时间、环境风速的函数关系,可为爆炸风险区域和低温冻伤区域的预测提供理论支撑。     

地面条件对LNG泄漏扩散的影响

采用Fluent软件开展在不同地面条件下LNG泄漏扩散的数值模拟,研究了地面粗糙度和热通量对LNG泄漏扩散过程中甲烷体积分数为ULF,LFL,1/2 LFL分布规律的影响。结果表明:甲烷ULF,LFL,1/2 LFL等体积分数线最远扩散距离随着地面粗糙度值增加而减小,尤其是甲烷1/2 LFL等体积分数线最远扩散距离减少达70 m,约8. 5%;另外甲烷ULF,LFL,1/2 LFL等体积分数线最远扩散距离随着地面热通量的增加而减小,尤其是甲烷1/2 LFL等体积分数线最远扩散距离减少达85 m,约14%。     

高速路上LPG罐车泄漏爆炸危险性分析

在泄漏速度为20、30、50 m/s，环境温度为10、20、30、40℃，地面粗糙度为0.55、0.65、0.71 mm的条件下，利用FLUENT软件进行模拟仿真计算。得到LPG罐车发生泄漏时LPG浓度分布情况，结合LPG火灾爆炸极限，分析泄漏扩散所涉及区域内可能爆炸的范围。研究结果表明，泄漏速度越快，云团扩散速率增大，云团扩散范围越广，爆炸危险性区域增大。风速越大，增大了云团扩散速率，泄漏扩散范围增大，爆炸危险性区域减小。地面粗糙度越大，减缓了云团扩散速率，云团扩散范围减小，爆炸危险性区域增大。     

危险化学品泄漏的大气扩散数值模拟

对苯在大气中的扩散进行数值模拟,估测泄漏气体污染范围、各阶段苯的泄漏速率,以及发生池火灾时热辐射的危害范围等,量化了大气温度、地面风速、地面粗糙度(地形、建筑因素)等环境因素对不同危险性级别区域分布的影响,得到了苯扩散距离随大气温度、地面风速以及地面粗糙度(地形、建筑因素)的变化曲线,探讨了在不同环境因素作用下苯的大气扩散规律,并对研究结果进行分析。     

LNG储罐泄漏火灾爆炸事故后果定量分析

分析了目前用于定量预测LNG储罐泄漏火灾爆炸事故后果的三种主要计算模型,并基于ALO-HA软件对LNG储罐泄漏导致的火灾爆炸事故后果进行了定量评估,深入分析了风速、泄漏部位对LNG储罐泄漏事故的影响.结果表明:①在蒸汽云爆炸模型条件下,可燃区域和爆炸冲击波伤害区域随风速的增大先增大后减小,风速为7 m/s时达到最大值;随泄漏点与储罐底部距离的增大而减小;②在池火模型条件下,热辐射伤害区域随风速的增大先增大后减小,风速为10 m/s时达到最大值;随泄漏点与储罐底部距离的增大而减小;风速使该区域向下风向方向偏移,且偏移程度随风速增加而增加;③在沸腾液体扩展蒸气云爆炸模型条件下,风速和泄漏源位置变化对热辐射伤害区域形状和面积定量计算结果没有影响.     

天然气瞬时泄漏扩散规律及其影响因素研究

为分析和预测天然气泄漏的扩散距离、扩散面积及扩散后的不动火区域,有效控制事故发生及降低事故后果,以某天然气储罐为例,对天然气瞬时泄漏的扩散规律进行了数值仿真。首先,确定适用于轻气的高斯烟团模型;然后,基于高斯烟团模型进行仿真分析,绘制天然气瞬时泄漏扩散的等质量浓度曲线和动火燃爆区域;第三,分析泄漏量、大气稳定度、地表粗糙度等因素对天然气扩散的影响,并分别确定不同条件下的动火燃爆区域;最后,基于数值仿真分析结果,提出天然气泄漏后的应急疏散和救护措施。结果表明:天然气扩散距离和面积随泄漏量增大而增大;大气越稳定,扩散的距离和范围越大;扩散距离随地面粗糙度增大而减小。     

室内丙烷连续泄漏扩散浓度变化的数值模拟

探究室内气体燃料泄漏后的扩散特性及危害范围的影响,采用CFD软件FLUENT对室内丙烷连续泄漏扩散浓度变化过程进行数值模拟,研究丙烷的浓度场分布和爆炸浓度范围的变化规律。结果表明:水平射流运动和重力对气体的扩散有显著的影响;墙壁对气体的扩散有阻碍作用,在近壁面处形成高浓度区域;爆炸危险区随泄漏时间的增加而先增大后减小。     

LNG储罐泄漏危险性影响因素分析

LNG(液化天然气)泄漏后产生大量的蒸汽,蒸汽的扩散受液池尺寸、泄漏区域地面类型、环境条件的影响,为了研究以上因素对LNG蒸汽扩散的影响,以方便采取事故预防措施,采用ALOHA软件对以上因素影响甲烷UFL(爆炸上限)、LFL(爆炸下限)、1/2LFL在下风向扩散的最远距离进行了定量分析,划分了可能发生火灾或者爆炸的危险区域,得出LNG泄漏到水面、混凝土地面、湿沙层、干沙层上危险性依次降低。选取水面温度分别为5℃、10℃、15℃、25℃,围堰尺寸分别为400 m2、600 m2、800 m2、1 000 m2,环境温度分别为-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃、40℃时,对下风向甲烷体积分数分布进行定量分析,结果表明,甲烷UFL、LFL、12LFL扩散最远距离随水面温度、围堰尺寸、环境温度增加而逐渐增大。     

钢铁企业开放空间煤气扩散规律研究

研究目的是探索钢铁企业开放空间煤气泄漏的扩散规律和影响范围。采用matlab模拟煤气泄漏后CO的浓度分布和扩散距离规律。通过建立煤气泄漏扩散数学模型，对其影响煤气气扩散的主要因素进行了分析、探讨了煤气毒性范围的划分，并以某钢铁企业为实例进行数值模拟和计算。模拟结果显示，大气稳定度、风速对煤气泄漏扩散的浓度影响起着非常重要的作用。大气稳定度和风速会显著改变有害气体的扩散状态。在风速和泄漏增大时，煤气在开放空间扩散距离大，影响范围广，应合理布置煤气监控点，预防煤气中毒。     

水面LNG液池扩展模型的分析与对比研究

为了评价在开阔水面上的液化天然气（LNG）火灾和蒸气云爆炸灾害后果，分析了LNG水面扩展动态过程；对比分析了Fay模型、FERC模型和计算流体力学软件FLACS的计算结果，探讨了LNG液池面积随时间的动态变化过程，分析了泄漏量、泄漏速率等参数对LNG液池扩展半径的影响；根据液池扩展模型的计算结果，确定了LNG液池的最大面积，并以此分析了LNG流淌火灾的辐射危害。研究结果表明:对于相同的泄漏条件，3种方法模拟的泄漏LNG水面扩展动态过程相似，一般情况下，FLACS模型，FERC模型和Fay模型所计算的最大液池半径依次增大;由于FERC模型与FLACS软件的模拟结果接近且偏于保守，故此在一般的工程应用时，采用FERC模型即可方便快捷地获得较为准确的结果。     

Simulation of pedestrian contra-flow by multi-agent DEM model with self-evasive action model

A pedestrian contra-flow can be seen frequently in urban spaces such as a pedestrian crossing, an open space and a concourse. A pedestrian simulation with taking a pedestrian contra-flow into account will be a rational tool for designing urban pedestrian facilities. The objective of our research is to develop a microscopic model for a pedestrian contra-flow. Although we have been developing a DEM (Distinct Element Method)-based microscopic model of crowd behavior, this conventional crowd behavior model does not necessarily provide satisfactory agreement with an observation in a pedestrian crossing with heavy commute traffic. In this paper, we newly develop a self-evasive action model, which can describe either a collision avoidance or an alignment behavior between adjacent pedestrians. The multi-agent DEM model with the self-evasive action model shows good predictions of the characteristics of pedestrian contra-flow.     

航空不安全事件人为因素分析R-S-TER模型的构建与应用研究

借鉴传统人为因素分析Reason模型和SHEL模型,结合TER模型的特点构建航空不安全事件人为因素分析的R-S-TER模型。分别采用Dijkstra算法和坐标轴方法应用R-S-TER模型对单个和多个航空不安全事件进行研究,找出各个不安全事件的主要事故链。运用C语言程序计算出了预防航空不安全事件的最优方案。应用R-S-TER模型可以有效地达到预防航空不安全人为因素的目的。     

安全标准化系统发展模型及其理论研究

根据安全工程学、人机工程学的理论和原则，结合金川公司的生产实际，对安全标准化班组、车间、工厂建设模型及预测模型进行了探讨。提出了金川公司的安全标准化系统发展模型并升华为实用的理论。     

环境空气质量管理模式研究进展

综述了国外及国内空气质量管理模式的进展情况。近20年来，由于计算机技术的发展，数学方法应用和发展较为迅速，空气质量管理模式进展速度很快。第1代空气质量管理模式体系包括以美国的CRSTER为代表的高斯扩散模型；第2代空气质量管理模型包括加拿大的AMS，美国的AERMOD和RODOS；20世纪80年代中期建立的HPDM模型以及英国剑桥研究院开发的ADMS模型为第3代模式的典型代表。同时指出了空气质量管理模式的发展趋势。     

液化石油气事故机理及模拟评价方法

液化石油气的生产、储运过程中蒸气爆炸事故屡有发生,并导致其他类型的爆炸.结合液化石油气的典型案例,对液化石油气火灾爆炸事故发生的过程、机理和评价模型进行了研究与分析.     

普通活性污泥系统数学模型的建立及应用

以简化的生物反应动力学模型和二沉池沉淀模型为基础,建立了普通活性污泥系统数学模型.其中的生物反应动力学模型主要描述了碳氧化和硝化过程,模型组分、反应过程和参数的数量都少于国际水质协会推出的活性污泥1号模型(ASM1);二沉池沉淀模型以固体通量理论为基础,结合了Takacs沉淀速率方程,通过测定模型组分、化学计量系数和动力学参数,为模型的应用提供了重要的前提和基础.最后利用活性污泥系统数学模型对城市污水处理厂的运行进行了动态模拟,模拟结果良好,验证了模型的实用性和有效性,并且也验证了模拟程序的准确性.     

基于信息共享的突发事件应急响应信息模型(Ⅱ):模型计算

以数字城市服务平台为支撑,构建一个面向突发事件应急的决策框架系统,以解决应急响应信息模型计算涉及的3个关键问题:分布数据的获取、应急辅助模型的运算和应急响应辅助数据集的分发。系统利用平台的服务总线来获取分布的部门数据资源,并分发信息模型计算得到的数据集,使用平台的模型库系统来管理和调度应急辅助模型,通过模板机制实现信息模型的快速定义和重用,并提供一个基于W eb的事件报送接口来实时接收事件信息。将系统运用于前文构建的突发化学品事故信息模型的计算中,过程表明,系统可完成模型计算的任务,并能够扩展到其他的突发事件应急中。     

应用多维多箱与高斯模型结合的复合模型预测大气环境质量

根据北京市市区自然环境、污染气象特征、大气环境过程及区域污染源分布等现有信息,建立了用于大气环境质量预测的多维多箱与高斯模型结合的复合模型,对北京市市区采暖季(2002年1月)和非采暖季(2002年8月)特征污染物SO2和PM10的质量浓度进行了预测.将预测结果与地面监测值比较分析后发现,多维多箱与高斯模型结合的复合模型预测大气环境质量产生的相对误差在25%以内.     

安全信息认知通用模型构建及其启示

为了揭示复杂系统内安全信息传播的机理与故障模式和发展新的安全模型,以安全信息认知过程为主线,以安全信息失真或不对称为问题,构建了1个包含7个关键事件、6个时间状态、5级信息失真和4级信息传播的安全信息认知通用理论模型,阐述了模型的内涵、特点、用途分类和故障诊断分析途径,并由模型推导出1组安全科学基础理论新概念,同时也建立了1种新的安全信息系统分析与控制的方法论。结果表明,该模型对事故致因机理分析、行为安全管理、系统安全设计和事故防控等的具有重要的理论和实际意义。