安全工程专业继续教育知识讲座第五讲安全检测与监控学科的现状与发展

本期讲座介绍了安全检测与监控学科的现状与发展。主要包括安全检测与监控的学科结构,该学科对安全监督和管理工作的指导作用,安全管理人员对该学科应学习掌握的重点,以及该学科的发展方向和国际发展趋势。     

锥形水幕稀释丙烷泄漏扩散的数值模拟研究

采用CFD软件Fluent对有无水幕作用情况下丙烷泄漏扩散过程进行了数值模拟,探讨了上喷锥形水幕对丙烷扩散的影响,得到了不同情况下丙烷体积分数场、速度场分布,并在此基础上讨论了锥形水幕稀释丙烷泄漏扩散的机理.结果表明:无水幕情况下气体扩散稳定无湍流;水幕开启初期会形成较强的上升气流,随后在水幕周围较大范围造成逆时针流场,当水幕成型后,逆时针流场开始偏转,最终形成复杂的湍流流场;一部分丙烷被上升气流带到水幕上方与空气混合,另一部分丙烷穿过水幕或在湍流扰动下绕到水幕后方与后方空气混合稀释后向出口处扩散;开启水幕后,地面处丙烷体积分数下降非常明显,高处丙烷体积分数略有增加.分析得出锥形水幕稀释丙烷气云扩散机理:上喷锥形水幕在水幕附近形成较强湍流,加快空气流通速率,吸卷更多的空气到水幕处,与水幕处泄漏气体混合,同时湍流加强了周围流场流通速率,防止气体积聚,从而达到稀释气体的目的.     

倾斜巷道中风流方向对瓦斯分布与积聚的影响

基于计算流体动力学基本理论,利用Fluent软件,采用控制容积法对描述流体流动的控制方程进行离散,用SIMPLEC(协调一致的压力耦合方程组的半隐式方法)算法来解算流场,使用标准 k-ε 壁面函数法解决近壁面的流动,在湍流充分发展区使用标准双方程湍流模型,对倾斜巷道两帮煤壁涌出瓦斯情况下的瓦斯分布与积聚进行数值模拟,研究了风速和倾角不同时风流方向对巷道中瓦斯分布的影响规律.结果表明:倾斜巷道两帮煤壁涌出瓦斯情况下巷道两帮煤壁附近及其上部的两个角上容易积聚高浓度瓦斯,且同一个横断面上部的瓦斯浓度比下部高;风速越大、巷道倾角越大,高浓度瓦斯与空气的交换距离越短,瓦斯与空气充分混合需要的距离越短;下行通风且风速较小时,巷道顶板出现明显的瓦斯逆流现象,逆流区瓦斯浓度远大于瓦斯涌出点下风流一侧的瓦斯浓度,随着风速增大,瓦斯逆流长度逐渐变短.     

道化法与蒙德法在悬浮法氯乙烯聚合工艺安全评价中的应用分析

以某企业为例,运用道化法和蒙德法对其悬浮法氯乙烯聚合生产工艺中的聚合单元、汽提单元及压缩回收单元进行定量计算和评价,得出两者在进行火灾、爆炸的危险评价时,其结论基本上是接近的,但仍保持着各自的特点.这3个单元的主要物料是氯乙烯,若不考虑影响范围、损失情况的评价,选取蒙德法对聚合生产工艺进行安全评价更加切合实际,更有利于有的放矢地制定安全对策措施,为企业的安全管理提供依据.     

专业认证背景下的安全工程专业特色教育研究与实践

回顾专业认证在国内外的发展情况,简单介绍《安全工程专业本科教育认证标准》的内容和安全工程专业认证近年来在国内的发展情况。根据南华大学的实际情况,提出在专业认证的背景下,针对行业特点,实行分方向设置课程和从事教学活动。南华大学安全工程专业主要依托"核"行业背景,下设核安全、建筑安全和化工安全3个方向;3个专业方向分别设置了不同的基础课、专业基础课、专业课和选修课;课程设置符合《安全工程专业本科教育认证标准》的要求,并严格按照教学计划开展教学。实践证明,该项教学改革取得明显成效,该校安全工程专业近两年的就业率和考研率都居于全校前列,并且就业单位具有明显的行业特点。     

细水雾条件下小室火灾热烟气降温数值模拟

应用CFD软件FDS对小室火灾过程中细水雾与火灾烟气相互作用进行模拟,研究了火源距离喷头轴向分别为1.0 m、2.0 m和3.0 m,细水雾粒径分别为50 μm、100 μm和200 μm,通风风速分别为1.0 m·s-1、2.0 m·s-1、3.0 m·s-1和4.0 m·s-1条件下热烟气的降温效果.结果表明,火源位于喷头正下方时,烟气温度由1 000 ℃降至50 ℃需要15 s,降温速率大于火源偏离喷头正下方情况.细水雾粒径为50 μm与200 μm相比较,50 μm时烟气降温效果较好,由140 ℃降至50 ℃需要20 s,而粒径为200 μm时需要40 s.不同风速对烟气降温效果与火源位置有一定相关性,火源位于喷头正下方时,风速由1.0 m·s-1增加到4.0 m·s-1烟气温度峰值逐渐减小,降温速率逐渐增大;火源偏离喷头正下方时,烟气温度峰值变化相反,降温速率没有明显变化.     

大型公园密集人群应急疏散的模拟和对策研究

利用基于元胞自动机的计算机模拟技术对某大型公园人员疏散进行了案例研究.通过调研分析了该公园的客流量及游客游览特征,结合人员疏散软件对公园进行建模,构成了疏散的拓扑结构,利用此模型对人员紧急情况下的疏散过程进行了模拟,得到了疏散速率随时间变化规律.综合考虑公园出口的游客使用情况、人员流量及游客游览特征等的影响因素,模拟了疏散出口的熟悉度、人员容量和分区疏散3种情况下的人员疏散过程,获得了不同条件下的人员疏散状态,找到了人员疏散影响因素.     

丁坝头部附近速度分布特征及对通航影响距离的试验研究

河道中修建丁坝将改变丁坝附近的水流流态,形成复杂的三维水流,可能影响坝头附近的船舶通航安全.为研究丁坝断面的三维流速分布、坝头附近的流态特征以及丁坝存在对通航的影响范围等问题,在概化模型水槽中进行试验研究,利用多普勒测速仪对丁坝断面流速进行测量,分析丁坝断面三维流速分布资料,发现距离丁坝头部一定范围处,丁坝断面横向流速的变化率趋近于0,并以此范围作为丁坝对水流运动及通航的影响距离.通过对不同影响因素的分析,得到丁坝对通航影响距离与随弗汝德数、压缩比等参数的相关关系式.     

服务于运行车速预测的公路线形指标空间综合描述模型

为提高公路路线设计指标的安全性和一致性,改变固有运行车速预测模型的建模思路,解决运行车速预测中公路线形指标的客观描述问题,通过分析运行车速与公路平、纵、横线形指标的相关性,提出公路线形空间综合指数的概念.应用模糊综合评判法,确定公路线形几何特性的模糊集,模型主要考虑的车速影响因素有平曲线半径、累计转角、曲线上位置比例、纵坡以及横坡等;运用层次分析法,确定各因素的权重,采用梯形和半梯形隶属函数,提出了服务于运行车速预测的公路线形指标空间客观描述模型;最后,应用实例进行了公路线形空间综合指标的计算说明.