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石油天然气工业
无约束条件下甲烷预混气体爆炸有效体积计算
天然气泄漏体积是影响管道泄漏爆炸后果的重要因素,受甲烷与空气浓度比例限制,并非所有的泄漏气体全部发生爆炸反应。为此,建立适用于甲烷无约束爆炸峰值超压的计算模型,利用Fluent软件模拟分析甲烷空气混合气体体积与峰值超压的关系并对计算模型进行了验证,进而分析有效体积与峰值超压之间的规律,提出甲烷实际参与爆炸反应有效体积的计算方法。结果表明:所建立的数值仿真模型得到的爆炸峰值超压传播时间与实验结果规律一致,爆炸峰值超压衰减规律与已有研究相符;甲烷参与爆炸反应的有效体积约为实际预混气体体积的0.11~0.12倍,且在实际预混气体体积较大时具有较高精度。研究成果可为天然气爆炸范围模拟预测、后果评价及防护资源配置提供理论基础。
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