陽臺燃氣管道泄漏擴散模擬研究

張敬陽高級工程師 高永生 李 鑫 漆 琦

(1.云南中石油昆侖燃氣有限公司，云南 昆明 650000；2.重慶大學 土木工程學院，重慶 400045)

0 引言

近年來隨著城鎮燃氣設施的建設與發展，天然氣居民用戶數量不斷增加。天然氣具有易燃性、易爆性等特點，當陽臺燃氣管道發生泄漏后，容易在建筑內部形成可燃氣云，引起火災、爆炸等事故，從而導致環境污染、人員傷亡和財產損失[1]。因此研究住宅陽臺燃氣管道泄漏擴散規律是有意義的。

近年來，學者們對燃氣管道在不同條件下的泄漏擴散規律進行了研究。其中王曉華[2]采用CFD方法模擬了兩室一廳居室內廚房燃氣泄漏后燃氣濃度分布云圖；許曉元等[3]通過模擬居室內廚房燃氣泄漏得出了不同泄漏速度、泄漏點高度下的室內可燃氣體體積變化規律；黃小美等[4]利用CFD軟件模擬在廚房門不同開度狀態下廚房內天然氣濃度場及可燃區域分布；Aihua Liu等[5]通過CFD和實驗方法模擬得出不同建筑布局下燃氣泄漏擴散濃度分布規律；李德生等[6]對高架橋下燃氣泄漏擴散進行數值模擬，得到了有風和無風2種條件下的天然氣擴散規律。這些研究都沒有涉及陽臺燃氣管道泄漏擴散的內容，本文利用CFD計算方法，在住宅建筑風場模擬的基礎上，對典型陽臺燃氣管道斷裂后燃氣擴散進行數值模擬，研究室內不同開窗條件對可燃氣云分布及其體積分數的影響。

1 陽臺天然氣管道泄漏模型

1.1 數學模型

本文中天然氣在瞬時釋放后形成的氣云擴散運動過程，滿足一般流體力學基本方程組即N-S方程組。……