靜風條件下危險化學品泄漏擴散過程數值模擬研究

摘要：危險化學品泄漏擴散分析由于未對擴散模型進行有效約束，并且未考慮靜風條件，導致擴散過程數值模擬不準確，擴散范圍誤差高，因此，研究靜風條件下危險化學品泄漏擴散過程數值模擬。模擬危險化學品泄漏過程，計算泄漏口徑、泄漏壓力等初始參數，確定靜風條件泄漏擴散的影響因素與影響關系，從動量、能量等方面設置約束條件，通過直接擴散、化學反應和蒸發擴散三個步驟，完成危險化學品泄漏擴散過程模擬。通過實驗得出：與傳統數值模擬方法相比，優化設計方法輸出的擴散范圍誤差降低了0.43 m3，同時擴散濃度數值模擬誤差明顯減小。

關鍵詞：靜風條件；危險化學品；化學品泄漏；擴散過程模擬

中圖分類號：X507 文獻標志碼：B

前言

由于危險化學品的毒性和危害性，使得環境具有毒性與腐蝕性，間接被人體吸收，嚴重損害人體呼吸道、皮膚等器官健康，而環境危害則是導致環境污染。因此一旦危險化學品發生泄漏則會對周圍環境產生嚴重的負面影響。化學品泄漏指的是化學品從容器、設備以及管道中漏到外部的過程，為了最大程度的降低危險化學品泄漏對環境產生的影響，及時對泄漏的危險化學品進行補救，需要確定危險化學品泄漏的擴散范圍，為此提出危險化學品泄漏擴散過程數值模擬方法。

現階段發展較為成熟的數值模擬方法包括：油氣類危險化學品泄漏FTIR成像安全監測技術、基于FLACS的危險化學品泄漏擴散過程數值模擬方法、基于雞群算法的危險化學品泄漏擴散過程數值模擬方法和基于CFD的危險化學品泄漏擴散過程數值模擬方法，上述傳統數值模擬方法在實際靜風條件下存在模擬誤差大的問題，即數值模擬結果與實際的擴散行為之間存在較大差異，為此以靜風環境為背景，對危險化學品泄漏擴散過程數值模擬方法進行優化設計。