| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第13-21页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第13-14页 |
| 1.2 研究意义 | 第14页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第14-19页 |
| 1.3.1 泄漏扩散研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3.2 气体泄漏预警基础现状 | 第17-19页 |
| 1.4 本文研究内容和特点 | 第19-21页 |
| 1.4.1 本文研究内容 | 第19页 |
| 1.4.2 本文特点 | 第19-21页 |
| 2 天然气管道泄漏扩散机理 | 第21-27页 |
| 2.1 天然气管道的泄漏特征 | 第21-22页 |
| 2.2 天然气泄漏扩散机理 | 第22-24页 |
| 2.2.1 射流理论概述 | 第22页 |
| 2.2.2 射流的分类 | 第22-23页 |
| 2.2.3 均匀环境的浮力射流 | 第23页 |
| 2.2.4 紊动射流理论 | 第23页 |
| 2.2.5 天然气管道泄漏的射流特点 | 第23-24页 |
| 2.3 天然气管道泄漏扩散影响因素 | 第24页 |
| 2.3.1 气象条件对泄漏扩散的影响 | 第24页 |
| 2.3.2 重力对天然气泄漏的影响 | 第24页 |
| 2.3.3 地形对扩散的影响 | 第24页 |
| 2.4 气体流动基本控制方程 | 第24-26页 |
| 2.4.1 连续性方程 | 第24-25页 |
| 2.4.2 运动方程 | 第25页 |
| 2.4.3 能量方程 | 第25页 |
| 2.4.4 动量方程 | 第25-26页 |
| 2.4.5 状态方程 | 第26页 |
| 2.5 本章小结 | 第26-27页 |
| 3 天然气泄漏扩散的模拟研究 | 第27-33页 |
| 3.1 天然气泄漏扩散模型的建立 | 第27-29页 |
| 3.1.1 空气流动方程 | 第27页 |
| 3.1.2 对流扩散方程 | 第27-28页 |
| 3.1.3 天然气泄漏扩散方程组 | 第28页 |
| 3.1.4 初始条件和边界条件 | 第28-29页 |
| 3.2 天然气扩散模型求解 | 第29-32页 |
| 3.2.1 有限元方法概述 | 第29页 |
| 3.2.2 方程组求解 | 第29-32页 |
| 3.3 本章小结 | 第32-33页 |
| 4 FLUENT软件及模拟结果和分析 | 第33-73页 |
| 4.1 软件介绍 | 第33页 |
| 4.2 基于GAMBIT的物理建模和网格划分 | 第33-37页 |
| 4.2.1 物理模型的选择和建立 | 第34-35页 |
| 4.2.2 模拟空间网格的绘制 | 第35-36页 |
| 4.2.3 网格的划分 | 第36-37页 |
| 4.2.4 边界条件的选取 | 第37页 |
| 4.3 FLUENT模型的选择和参数的设定 | 第37-39页 |
| 4.3.1 求解器的选择 | 第37页 |
| 4.3.2 运行环境的设定 | 第37页 |
| 4.3.3 FLUENT计算模型选择 | 第37-38页 |
| 4.3.4 组分输运模型的选择 | 第38-39页 |
| 4.3.5 边界条件的确定 | 第39页 |
| 4.3.6 设置FLUENT求解参数 | 第39页 |
| 4.4 天然气泄漏模拟分析 | 第39-69页 |
| 4.4.1 小孔泄漏不同管道压力下的扩散情况 | 第39-55页 |
| 4.4.2 缝隙为0.1 × 0. 001m的泄漏 | 第55-69页 |
| 4.5 天然气管道泄漏数值模拟结果相关分析 | 第69-71页 |
| 4.6 本章小结 | 第71-73页 |
| 5 天然气泄漏检测实验验证 | 第73-89页 |
| 5.1 天然气泄漏检测实验系统 | 第73-76页 |
| 5.1.1 TDLAS实验系统 | 第73-75页 |
| 5.1.2 充配气系统 | 第75-76页 |
| 5.1.3 真空系统 | 第76页 |
| 5.2 实验气体配置 | 第76页 |
| 5.3 实验方案 | 第76-81页 |
| 5.3.1 实验目的 | 第76页 |
| 5.3.2 实验装置 | 第76-78页 |
| 5.3.3 实验步骤 | 第78-81页 |
| 5.4 实验数据及分析 | 第81-87页 |
| 5.5 本章小结 | 第87-89页 |
| 6 天然气管道泄漏预警措施 | 第89-95页 |
| 6.1 预警理论基础 | 第89-90页 |
| 6.1.1 安全预警技术 | 第89页 |
| 6.1.2 可燃气体浓度报警阈值 | 第89-90页 |
| 6.2 报警装置硬件系统结构 | 第90-91页 |
| 6.3 目前预警检测技术存在的问题 | 第91页 |
| 6.4 天然气管道泄漏预警技术措施 | 第91-95页 |
| 7 结论与展望 | 第95-97页 |
| 7.1 结论 | 第95页 |
| 7.2 展望 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-99页 |
| 致谢 | 第99-101页 |
| 作者简介及研究生阶段的成果 | 第101页 |