天然气管线泄漏喷射火视角因子分析

【摘要】：基于平截头圆锥体模型和视角因子基本理论,对天然气管线失效泄漏引发的喷射火进行研究。利用平截头圆锥体对火焰形貌进行描述,根据几何关系给出了火焰的几何基本参数的计算公式,推导了有风情况下喷射火辐射面对周围任意位置接收点视角因子计算关键参量的相关公式。在计算火焰对接受体的视角因子时,将具有一定倾角的平截头圆锥体转换为竖直方向的平接头圆锥体以方便计算,并给出了变换过程中相关参数的计算公式。此时,将平截头圆锥体划分为3个辐射面——火焰侧面、火焰顶面及火焰底面。基于微元思想进一步对喷射火辐射表面进行了合理的离散化,对喷射火平截头圆锥体的视角因子进行研究。由于视角因子计算的复杂性,用Matlab软件编制了任意风速下喷射火周围任一点视角因子的计算程序。最后,结合具体实例,根据自编程序计算了在风速5 m/s、不同偏转角的情况下的火焰几何尺寸,并取风向角为30°,以受体点的坐标(6,5,2)计算了接受体不同法向量处的视角因子。结果表明,喷射火焰长度、抬升高度及上截面宽度都随火焰轴线的偏转角降低而缓慢增加,用微元思想计算出来的同一点在不同法向量下的视角因子不同。基于平截头圆锥体模型和视角因子的基本理论能够较为精确地计算喷射火的视角因子,可用于天然气管线泄漏喷射火事故的后果评价。 【作者单位】： 西南石油大学土木工程与建筑学院;四川省成都新都港华燃气有限公司;西南石油大学石油工程学院;
【关键词】： 安全工程 视角因子 燃气管道 喷射火 平截头圆锥体
【基金】：国家自然科学基金项目(50974105) 高等学校博士学科点专项科研基金项目(20105121110003)
【分类号】：TE88
【正文快照】： 2四川省成都新都港华燃气有限公司,成都610500;3西南石油大学石油工程学院,成都610500)0引言目前对于喷射火的研究已有大量文献报道,综合这些文献,可将有风条件下喷射火焰的几何模型大体分为单点源模型、多点源模型[1-3]、固体火焰模型。国内还有一些学者对喷射火进行了数值模

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