隧道内输气管道泄漏爆炸数值模拟及对邻管的损伤研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-16页 |
| 1.2.1 气体泄漏研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 管隧爆炸研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.3 管道损伤研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 本文的研究工作 | 第16-19页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第16-17页 |
| 1.3.2 技术路线图 | 第17-19页 |
| 第2章 天然气泄漏扩散及爆炸的机理研究 | 第19-30页 |
| 2.1 射流理论基础 | 第19-20页 |
| 2.2 气体流动基本控制方程 | 第20-22页 |
| 2.3 泄漏率计算模型 | 第22-25页 |
| 2.3.1 小孔泄漏模型 | 第22-23页 |
| 2.3.2 管道泄漏模型 | 第23-24页 |
| 2.3.3 大孔泄漏模型 | 第24-25页 |
| 2.4 爆炸冲击波的形成和特性 | 第25-27页 |
| 2.5 爆炸的公式及后果估计 | 第27-29页 |
| 2.5.1 爆炸冲击波的经验公式 | 第27-29页 |
| 2.5.2 泄漏致爆的后果等效法 | 第29页 |
| 2.6 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 隧道内输气管道泄漏扩散模拟研究 | 第30-48页 |
| 3.1 模型建立及网格划分 | 第30-33页 |
| 3.2 FLUENT设置 | 第33-35页 |
| 3.2.1 求解器的选择 | 第33页 |
| 3.2.2 边界条件及参数设置 | 第33-34页 |
| 3.2.3 湍流数值模拟方法 | 第34-35页 |
| 3.2.4 离散化方法 | 第35页 |
| 3.2.5 SIMPLE算法 | 第35页 |
| 3.3 模型验证 | 第35-37页 |
| 3.4 爆炸气体体积的UDF编写 | 第37-38页 |
| 3.5 隧道内输气管道泄漏扩散分析 | 第38-46页 |
| 3.5.1 隧道内天然气浓度分布 | 第38-40页 |
| 3.5.2 泄漏孔径对天然气泄漏扩散的影响 | 第40-43页 |
| 3.5.3 泄漏口朝向对天然气泄漏扩散的影响 | 第43-45页 |
| 3.5.4 输气压力对天然气泄漏扩散的影响 | 第45-46页 |
| 3.6 本章小结 | 第46-48页 |
| 第4章 隧道内输气管道泄漏后的爆炸模拟研究 | 第48-76页 |
| 4.1 ANSYS/LS-DYNA软件简介 | 第48页 |
| 4.2 隧道内输气管道泄漏后的爆炸模拟 | 第48-54页 |
| 4.2.1 单元类型的选取 | 第48-49页 |
| 4.2.2 模型的建立及网格的划分 | 第49-50页 |
| 4.2.3 边界条件及荷载设置 | 第50-51页 |
| 4.2.4 材料模型及相关参数 | 第51-54页 |
| 4.3 爆炸模拟结果与分析 | 第54-71页 |
| 4.3.1 模型验证 | 第54-55页 |
| 4.3.2 爆炸对邻管的冲击效应分析 | 第55-60页 |
| 4.3.3 管墩对爆炸结果的影响 | 第60-65页 |
| 4.3.4 泄漏孔径对爆炸结果的影响 | 第65-66页 |
| 4.3.5 爆心距对爆炸结果的影响 | 第66-68页 |
| 4.3.6 邻管壁厚对爆炸结果的影响 | 第68-69页 |
| 4.3.7 邻管内压对爆炸结果的影响 | 第69-71页 |
| 4.4 影响因素敏感性分析 | 第71-75页 |
| 4.5 本章小结 | 第75-76页 |
| 第5章 隧道内输气管道泄漏致爆对邻管的损伤研究 | 第76-92页 |
| 5.1 管道失效准则 | 第76-86页 |
| 5.1.1 基于应力失效准则的应用 | 第76-79页 |
| 5.1.2 基于应变失效准则的应用 | 第79-86页 |
| 5.2 隧道内输气管道泄漏致爆对邻管损伤实例 | 第86-91页 |
| 5.2.1 穿隧道并行油气管道实例简介 | 第87-88页 |
| 5.2.2 岩鹰山隧道内输油管道的损伤分析 | 第88-91页 |
| 5.3 本章小结 | 第91-92页 |
| 第6章 结论与建议 | 第92-94页 |
| 6.1 结论 | 第92-93页 |
| 6.2 建议 | 第93-94页 |
| 致谢 | 第94-95页 |
| 参考文献 | 第95-103页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第103页 |
