基于CFD的油罐群风环境数值模拟

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基于CFD技术的埋地油罐油气爆炸后果模拟研究_赵祥迪

2012 年第 July 2012
38
卷
第
7
期
I nd ust ria l S af工ety业an安d 全Env与iro环nm保en tal
Protection
· 31 ·
基于 CFD 技术的埋地油罐油气爆炸后果模拟研究＊
赵祥迪袁纪武翟良云厉建祥王正姜春明
(中国石化青岛安全工程研究院 , 化学品安全控制国家重点实验室山东青岛 266071)
FLACS 软件是一种基于计算流体动力学 (CFD , Computational Fluid Dynamics)技术开发的专门用于海上及陆上石化行业内气体爆炸三维计算的模拟工
具。通过流体力学基本方程组和化学反应方程来求解 , 主要方程见式(1)～式(7)。
连续性方程 :
t (ρ)+ xj(ρuj)=0 动量方程 :
Study on Gas Explosion Consequences Simulation for Underground Oil Tank
Based on CFD Technology
ZHAO Xiangdi YUAN Jiwu ZHAI Liangyun LI Jianxiang WANG Zheng JIANG Chunming (SINOPEC Qingdao Safety Engineering Institute , State Key Laboratory of Safety and Control for Chemicals Qingdao , Shandong 266071)
＊资助项目 :国家重点基础研究发展计划(2012CB724210)。
等人采用 AutoReaGas 软件来进行气体爆炸的模拟 , 以探讨石化裂解炉与控制室的安全距离[ 6] 。 P . Hoorelbeke 等人对常用的爆炸风险评估方法进行了总结分析 , 介绍了基于 CFD 技术的爆炸风险分析方法的最新研究成果[ 7] 。本文针对埋地罐爆炸危险性 , 采用一种基于 CFD 技术事故模拟方法对埋地油罐不同油气爆炸浓度情况进行分析研究。 1 研究方法

基于CFD的燃烧器内部流场数值模拟与分析

基于CFD的燃烧器内部流场数值模拟与分析林刚（广东万和电气有限公司佛山 528500）摘要：随着我国城市天然气的迅猛发展，各种民用燃具日益增多，而我们的产品也由最初的简单粗放型转向绿色节能型，各种性能指标越做越好，产品精益求精，而本文针对了其中的燃烧器做了一个其内部流场分析。

分析了不同风门板结构下的一次空气对燃烧器内部流场的影响，最终得到折弯角度为45 °角具有12片导流片的风门板结构最佳。

关键词：风门板，一次空气，数值仿真，混合均匀性Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　ｇａｓ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ＇ｓ　ｃｉｔｉｅｓ，　ｖａｒｉｏｕｓ　ｃｉｖｉｌ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ　ａｒｅ　ｉｎｃｒｅａｓ－ｉｎｇ，　ａｎｄ　ｏｕｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｈａｖｅ　ａｌｓｏ　ｓｈｉｆｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｉｎｉｔｉａｌ　ｓｉｍｐｌｅ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ　ｔｙｐｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｇｒｅｅｎ　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　ｔｙｐｅ．　Ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ　ａｒｅ　ｇｅｔｔｉｎｇ　ｂｅｔｔｅｒ　ａｎｄ　ｂｅｔｔｅｒ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ａｒｅ　ａｉｍｅｄ　ａｔ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ．　Ｔｈｅ　ｂｕｒｎｅｒ　ｄｉｄ　ａｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｆｌｏｗ　ｆｉｅｌｄ．　Ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｐｒｉｍａｒｙ　ａｉｒ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｆｌｏｗ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｅｒ　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄａｍｐｅｒ　ｐｌａｔｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．　Ｆｉｎａｌｌｙ，　ｔｈｅ　ｄａｍｐｅｒ　ｐｌａｔｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｗｉｔｈ　１２　ｂａｆｆｌｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｂｅｎｄ－ｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　ｏｆ　４５　°ｉｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄａｍｐｅｒ　ｐｌａｔｅ，　ｐｒｉｍａｒｙ　ａｉｒ，　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，　ｍｉｘｉｎｇ　ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙＮｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｂｕｒｎｅｒ　Ｉｎｔｅｒｎａｌ　Ｆｌｏｗ　Ｆｉｅｌｄ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＣＦＤ前言国内对于家用燃气灶进行了大量的研究，也取得了很多的成果。

基于CFD的循环流化床旋风分离器数值模拟

基于CFD的循环流化床旋风分离器数值模拟
循环流化床旋风分离器是广泛应用于化学反应、热处理和废气处理等领域的重要设备。

该设备将固体物料以流化床形式进行循环，通过旋风分离器分离气固两相，实现了在化工、环保工程等领域的重要应用。

为了在设计和改进该设备时准确预测流动和分离的特性，数值模拟成为一种有效的方法。

基于CFD的循环流化床旋风分离器数值模拟已经成为一种快速、准确预测流动和分离过程的工具。

CFD数值模拟的过程首先需要准确建立数值模型，进行网格划分和边界条件设定。

然后利用计算机运算能力，通过数值模拟解决数学模型得到流动和分离的过程。

最后，通过数值模拟的结果，可以解决实际设计和改进的问题。

在这个过程中，需要确定正确的物理模型、适当的边界条件和网格密度以及求解方法等。

对于循环流化床旋风分离器的数值模拟，需要考虑以下几个因素。

首先，需要考虑气固两相之间的相互作用。

流化床内气固两相的运动应当由玻意耳数学模型来描述，同时应当将压降等现象考虑在内。

其次，流化床内的颗粒运动也应当考虑，因此某些模拟需采用多相流模型。

此外，旋风分离器中气相的旋转和离心效应都应当加以考虑。

基于CFD的循环流化床旋风分离器数值模拟具有许多优点。

其能够快速准确地预测流动和分离过程，可以帮助研究人员了
解设备内部的运动规律，进而优化设计、提高设备效率。

此外，该方法还可以帮助研究人员验证实验数据，并减少试验成本和时间。

因此CFD模型应用于该设备的设计和改进中，可以提
高效率，节约成本，同时优化产品质量和制造n优化生产成果。

建筑风环境CFD模拟案例

某小区区建筑风环境模拟报告目录1. 模拟过程及使用软件介绍 (2)1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍 (2)1.2 建筑风环境模拟过程 (2)1.2.1 几何模型的建立 (3)1.2.2 网格的划分 (5)1.2.3 求解参数设置 (6)2. 模拟结果 (12)3. 建筑风环境模拟研究思路及问题 (16)附录I 从百度地图获取三维几何模型的尝试 (17)附录2 Fluent入口边界速度UDF命令 (19)REFERENCE (19)建筑风环境的研究主要有三种方式：现场实测、数值模拟和风洞试验。

随着计算机软硬件技术水平的发展，计算能力及计算精度不断提高，计算流体力学（Computational Fluid Dynamics：CFD）的理论和方法得到了不断改进。

基于CFD 技术对流场进行模拟具有操作周期短，操作成本低，可反复修改的特性，相比较于现场实测和风洞试验具有更广阔的应用前景。

但是由于数值模拟技术对输入的参数十分敏感，必须辅以现场实测或风洞试验的验证。

本次模拟区域直径500m，模拟的工况为10m高度处风速为10m/s，风向为225°，输出结果查看高度10m,20m,40m,78m,100m处的速度云图、速度矢量图和压力云图。

1. 模拟过程及使用软件介绍1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍（1）前处理软件ANSYS ICEM CFD 15.0ICEM是ANSYS CFD软件族中前处理软件之一。

具有强大的网格划分功能，接口丰富，可接受绝大多数几何模型格式导入，例如AUTO CAD、SolidWorks、PRO/E等。

（2）求解软件ANSYS Fluent 15.0占据CFD领域绝对领先地位的流体仿真软件。

具有多种物理算法、物理模型。

在医学、航天、机械工程等领域均应用广泛。

（3）后处理软件Tecplot 360提供丰富的绘图格式，具备强大的CFD结果可视化功能，图形美观。

1.2 建筑风环境模拟过程使用计算流体力学对建筑室外风场进行数值模拟一般包括以下四个步骤：（1）几何模型的建立（2）对几何模型进行合适的网格划分（3）将划分网格后的模型导入Fluent，设置求解参数并求解（4）结果的后处理（速度云图、速度矢量图、压力云图等）1.2.1 几何模型的建立在几何模型的建立部分，现阶段采用的是陈宸的模型，他是根据彰武校区附近区域的城规图建立CAD 三维模型（据陈宸描述来自他建筑学院的朋友提供）。

基于CFD技术的群体建筑风环境研究

基于ＣＤ技术的群体建筑风环境研究Ｆ
马剑。国标，亚郎程毛
（江工业大学之江学院，江杭州３０２）浙浙１０４
摘要：采用基于Ｒｙｏｄｅｎｌｓ时均Ｎｓ方程和Ｒｅ湍流模型的数值研究方法，别对具有风洞试 — ＮＧ分
Ｋｅｒｓ：ｗｉｄｅｖｉｏｍｅｔｂｕｌｎｇｃｍｐｅｙｗｏｄｎｎｒｎｎ；ｉｄｉｏｌｘ；ｗｉｕｎｄｔｎｎａｅｔｌｔｓ；ｎｕｍｅｉａｉｕｌｔｏｒｃｌｓｍａｉｎ
死区” 不利空气的流动及废气、气的排散．，热因此，
ＣＦＤｏｔｒｕｅ．Ｉｎｅａ，ｔｅｎｕｅｉａｅｕｌｓｕｓｎｇｔｓｆｗａｅＦｌｎｔｎｇｅｒｌｈｍｒｃｌｒｓｔｉｈｅＲＮＧ－ｔｂｕｅｅｍｏｅ — ｋｅｕｒｌｎｃｄｌａ
ｇｒｅｗｅｌｗｉｈｔｅｏｕｓｗｉｐｅｄｒｔｏｏｈｎｄｔｎｎｅｅｕｔｎｔｅａｅｅｎｕｉｅｌｔｈｅｐｒｖｉｎｄｓｅａｉｆｔｅｗｉｕｌｒｓｌｓｉｈｒａｂｈｉｄｂｌｄ— ｉｎｇ，ｂｕｈｅｎｕｅｉａｅｕｔｒｅｅｔｍａｅｎｅｒｔｏｒｅ．ｔｔｍｒｃ１ｒｓｌｓａｅｏｖｒｓｉｔａｈｅｃｎｒ
验结果的单幢方形截面建筑和多幢矩形截面建筑组成的建筑群周围的风环境进行了数值模拟，计

基于CFD的建筑风环境及油烟排放数值模拟研究

化与假设，室外空气流动为稳态湍流气流流动，本项目采用压力一
速度修正算法（Ｓｉｍｐｌｅ）联立求解各离散方程。除压力采用二阶迎
风格式进行离散外，其他如动量、湍流脉动动能和湍流脉动动能耗散率均采用一阶迎风格式进行离散。本文采用ＧＡＭＢＩＴ软件进行网格划分在综合考虑网格质量，计算速度和精度等因素的基
７．５ｕｍＩ ’
化四面体网格．并在建筑物和下垫面附近局部加密．网格数量为
１２４．３万
３、模拟结果
３。１夏季
５．１．１室外风速
在夏季主导风向和风速条件下．现状方案室外１．５米高处风速
Ｎ２，７３％。根据排烟量折算排烟速度取为３ｍ／ｓ。油烟颗粒材质：密度￣９５０ｋｇ／ｍ。．Ｃｐ为１５００Ｊ／ｋｇ．Ｋ．导热系数为０．２８５Ｗ／ｍ．Ｋ．
粘度为１．７８９４ｅ一０５ｋｇ／ｍ．Ｓ．摩尔质量为２００ｋｇ／ｋｍｏ１直径为
２．２城市梯度风设置：城市梯度风按照以下公式计算：
城市梯度风设置：城市梯度风按照以下公式计算：
１、计算模型和网格划分
本次分析模型根据建筑图纸中实际尺寸建立几何模型．建筑

基于CFD的汽油用车加油管数值模拟研究

基于CFD的汽油用车加油管数值模拟研究李俏;杨斌;王鹏程【摘要】利用数值模拟计算方法,对汽油用车某加油系统管路结构建立了数学模型;应用流体力学分析软件Fluent,对加油管道中的汽油以及汽油蒸气进行了数值分析.采用两相流模型中的RNG k-e方程模拟研究汽车加油过程中加油管内汽油、汽油蒸气这些流体介质的流动、回流情况,分析该管路结构的汽油排放情况,可为加油、输油等系统的开发与应用提供一定的理论基础.%A mathematical model of the pipeline structure of the fueling system in petrol vehicles is established by means of numerical simulation,and the gas and gasoline vapors are numerically analyzed based on CFD Fluent.The RNG k-e equation is used to simulate the reverse flowing of fluid in the process of refueling,and the analysis of the gasoline discharge of the pipeline can provide a theoretical basis for the development and application of the system of refueling and oil transportation.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】3页(P32-34)【关键词】加油系统管路结构;CFD;汽油排放【作者】李俏;杨斌;王鹏程【作者单位】广东理工学院工业系,广东肇庆 526100;广东理工学院工业系,广东肇庆 526100;广东理工学院工业系,广东肇庆 526100【正文语种】中文【中图分类】U473.1+1汽油用车加油变得越来越重要，因为在加油期间释放的燃料蒸气将导致城市地区的臭氧水平升高，加油输送的过程中燃料蒸气的排放量引起了极大的关注。

基于CFD的某住宅小区室外风环境数值模拟分析

建筑面积７３２３４．５３ｍ２
２．２模拟计算指标
佛山属于夏热冬暖地区．佛山市年平均风速在２ｍ，ｓ左
地面和固体壁面：采用无滑移边界奈件
３数值模拟结果及分析
由图２可以看出．小区内各建筑之间的通到形成了通风
瀚霹群
图１小区室外风环境计算模型
拟，分析与室外舒适性相关的小区内速度场和建筑表面风压
２模拟概述
２．１项目概况
本项目是位于佛山市Ｊｌｌ页德区陈村镇的某地产公司项目．
分布：＝（ｚ／ｚ（，）式中，为某一高度的平均风速；ｚ为与所求
迮筑能
ＬＯ Ⅱ（２４ＲｆＪ ¨ Ｒ￡Ｄ２０１７／３
基于ＣＦＤ的某住宅小区室外风环境数值模拟分析
马俊丽（广尔省建科建筑没计院有限公川，广尔Ｊ州５１０５００）
【摘要】本文利用ＣＦＤ软件对佛山某拟建住宅小区进行风环境数值模拟，选取了夏季和冬季两个典型工况进行数值计算，并结合绿色建筑评
道内得到了加强．加强了小区内的自然通风效果。最大风速也出现在来流方向的建筑群迎风端口处
（１）场地内人活动区不出现漩涡或无风区：
（２）５０￣ｃ以上可开启外窗室内外表面的风压差大于０．５Ｐａ

基于CFD数值模拟的校园风环境改造及优化研究——以中国石油大学为例

建筑设计·理论2021年10月第18卷总第405期基于CFD数值模拟的校园风环境改造及优化研究——以中国石油大学为例张　能1，王海鑫2，俞然刚１［1.中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东青岛　266580；2．山东高速青岛发展有限公司,山东青岛　266100］摘要：以风环境评价标准为依据，基于CFD数值模拟分析对青岛某校园风环境进行优化，分析校园内风环境的通风效率，发现通风不利区域，通过分析成因并对校园内既有建筑采取底层贯通，增加风井、水平遮挡等策略性改造，对校园内场地实施增加绿化、设置口袋公园等优化设计来改善风环境不达标的区域通风效率。

实践证明利用CFD数值模拟方法对校园建筑群的风环境改善和通风效率提高具有很好的效果，同时有助于形成良好的校园环境，对既有建筑群优化和改造有很好的借鉴意义。

关键词：CFD数值模拟；风环境优化；既有建筑改造［中图分类号］TU-85 ［文献标识码］A DOI：10.19892/ki.csjz.2021.28.26Research on Transformation and Optimization of Campus Wind Environment Basedon CFD Numerical Simulation—— A Case of China University of PetroleumZhang Neng1, Wang Haixin2, Yu Rangang1(1.College of Pipeline and Civil Engineering, China University of Petroleum, Qingdao Shandong 266580, China; 2.Shandong Hi-Speed Qingdao Development Co., Ltd., Qingdao Shandong 266100, China)Abstract: Based on the wind environment evaluation standard and CFD numerical simulation analysis, the wind environment of a campus in Qingdao is optimized, the ventilation efficiency of the wind environment in the campus is analyzed, and the adverse ventilation areas are found. By analyzing the causes and adopting strategic transformation of the existing buildings in the campus, such as bottom penetration, increasing air shaft and horizontal shielding, as well as optimized design such as increasing the greening on the campus, setting up pocket park, etc., the ventilation efficiency in areas with unsatisfied wind environment is improved. The practice has proved that the use of CFD numerical simulation method has a good effect on the improvement of wind environment and ventilation efficiency of campus buildings. At the same time, it is helpful to form a good campus environment, and has good reference significance for the optimization and transformation of the existing buildings.Key words: CFD numerical simulation; wind environment optimization; reconstruction of existing buildings城市风环境的合理解决不仅可以提升建筑区内通风效率，而且可以建立舒适的物理环境，对建筑群内行人的舒适度和安全性都有重要影响。

大风环境中航空煤油池火数值模拟

大风环境中航空煤油池火数值模拟池火是各种可燃液体泄漏或者喷洒形成的基本燃烧形式,了解其燃烧特性对消防以及废物处理具有重大意义。

因此一直以来,池火都是火灾研究的重点项目。

大型池火可能出现在油库泄漏,油品运输设施破损泄漏,以及地面和船只上飞机着陆失控等情况中。

对于处于地面上的设施,由于有较大的空间用于疏散,人员的安全能够得到较大的保障。

如果发生在水面类似船只等疏散空间有限的地方,则可能造成较大的危害。

一方面,高速行进产生的高速气流会使火焰发生严重倾斜,使得危险面积增大;另一方面,甲板面积受限,人员很难疏散,消防设施也不方便运作,这会对工作人员以及整个船只构成极大的威胁。

水面船只携带的飞行器使用较多是航空煤油,针对一般水面船只航行速度在0-30节这一特点,本文利用CFD软件FDS 6.1.1对边长5m,10m,15m和20m的正方形航空煤油池火进行数值模拟研究,环境风场分为0节,15节和30节,即0m/s,7.7m/s和15.4m/s。

本文主要对上述各种情况下,距离地面10m高度范围内,火焰及羽流的温度影响范围,辐射影响范围以及碳颗粒浓度影响范围做出评估。

研究结果表明:(1)无风条件下,火焰和羽流垂直向上,温度和浓度核心区域都较为集中在靠近油池轴线范围内,这两个因素在水平方向上影响范围不广。

人员和设备安全范围主要由辐射热流密度影响,人员需疏散到距离油池中心5D范围以外,而设备不产生严重的破坏则在1D之外就可以。

(2)有风时,在环境风场的作用下,火焰和羽流都出现严重的倾斜。

7.7m/s风速时,羽流和地面夹角在27°~38°之间;15.4m/s风速时,羽流和地面夹角在13°~20°之间,并且油池越大与地面夹角越大。

火焰在下游区域出现贴地现象,7.7m/s风速时,贴地火焰长度达到2.5~3D,15.4m/s风速时,贴地火焰长度达到3~4D。

空气从羽流下部卷入羽流,造成在油池下游一定区域之后,羽流被切割为两个核心区域。

基于CFD的汽油用车加油管数值模拟研究

ｔｉｏｎ．
ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｆＧａｓｏｌｉｎｅＲｅｆｕｅｌｉｎｇＮｏｚｚｌｅＳｐｒａｙＰａｔｔｅｒｎＢａｓｅｄｏｎＣＦＤ
统的轿车加油排放模型［３］，采用ＯＲＶＲ技术是降低轿车加油排放，减少大气污染的有效措施。
本文针对国内外对于汽油用车在加油排放方面的理论研究，提出运用流体力学、整套商业软件
ＣＦＤ，把加油管以及油箱里面的物质当作流体介质来进行两相流体研究，探究加油过程以及燃油蒸气
析软件Ｆｌｕｅｎｔ，对加油管道中的汽油以及汽油蒸气进行了数值分析。采用两相流模型中的ＲＮＧ肛Ｐ方程
模拟研究汽车加油过程中加油管内汽油、汽油蒸气这些流体介质的流动、回流情况，分析该管路结构的汽油排放情况，可为加油、输油等系统的开发与应用提供一定的理论基础。
间释放的燃料蒸气将导致城市地区的臭氧水平升高，加油输送的过程中燃料蒸气的排放量引起了极大的关注。本文研究的目的是应用商业可用的流体动力学（ＣＦＤ）分析软件，研究流体在汽车燃气加油
流体介质的相互作用，其中流体采用湍流建模并使用相对于标准的模型精度更高的ＲＮＧｅ模型进行计算。结果表明，输油管道里汽油的空气夹带量以及蒸气挥发与汽油的流量、设计的通风管和管道压力等因素有关。加油是一个复杂的过程，涉及的流体介质不稳定、多相且存在湍流与质量传递等。早期，国外运用流体力学分析对此方面进行了一定的研究工作，包括：Ｇ．Ａ．Ｌａｖｉｏｅ等已经开发出一种燃料蒸气系统模型模拟车辆蒸发排放的控制系统，该系统为一个

大型浮顶油罐安全性数值模拟研究

大型浮顶油罐安全性数值模拟研究摘要：本文采用基于大涡模拟的数值模拟软件FDS（Fire Dynamics Simulator）作为计算平台，对直径为22m的浮顶油罐火灾进行了模拟。

通过使用不同网格精度的模拟结果进行对比分析，发现网格粗时，计算结果偏低，计算的误差很大，当网格精密到一定程度以后，可以得到跟真实值相近的解，网格太精密需求非常多的计算机资源，所以对大场景的浮顶油罐火灾进行模拟时需要先进行网格独立性分析。

分析对浮顶油罐火灾的模拟结果，并结合热辐射破坏准则，探讨了我国相应的消防法规对防火间距规定的合理性，并与一些发达国家的规定进行了对比，并通过计算给出了合理的防火间距。

关键字：浮顶油罐火灾，网格独立性，FDS模型，热辐射强度，防火间距1.1 物理模型的建立直径为22m的浮顶油罐，高15m，可存储5000m3的原油。

其罐壁与密封圈的宽度为1.33m，密封圈挡板高度为0.91m。

由此可计算出，对于此浮顶油罐，开始发生火灾时，着火面积可以通过计算得出。

使用Pyrosim建立物理模型如下图所示：考虑到拓展区域对计算结果的影响以及计算机资源的限制，计算区域确定为40m×120m×60m。

分别在油罐中心上方和环状火焰上方18m、20m、30m、40m和50m高度出设有热辐射监控点。

在L/D=0.9、1.0、1.1、1.5、2.5、3.5、4.5处，高度为10m、15m和17m处分别设有热辐射监控点。

1. 2 热物性参数及边界条件设置1. 火源功率：环状火源的面积为，可以近似认为等效于直径10.5m 的油池，根据公式3.1可及计算出，单位面积的热释放速率为2.074MW，则火源功率约为180MW。

本文主要研究油罐火灾持续稳定燃烧对相邻油罐安全性的影响，所以在进行模拟时并未考虑油罐火灾的发展阶段，故热释放速率从模拟开始就按照一恒定值来给定。

2. 环境参数：环境温度为20oC，标准大气压，没有风速，相对湿度40%。

不同角度侧风状态下油罐车的气动特性仿真研究

不同角度侧风状态下油罐车的气动特性仿真研究摘要：油罐车作为一种特殊的运输工具，在道路上扮演着重要的角色。

然而，由于其庞大的车身及运输的易燃易爆品质，其安全性备受关注。

本文通过数值仿真的方法，对不同角度侧风状态下油罐车的气动特性进行研究。

首先，建立了油罐车的三维模型，并利用计算流体力学（CFD）软件对其进行数值模拟。

然后，分别对0°、30°和60°侧风角度下的油罐车进行了仿真分析，得出了其气动力系数、气动压力分布等关键参数。

最后，通过对比分析不同侧风角度下的气动特性，总结了油罐车在侧风状态下的气动性能特点，为进一步提高油罐车的安全性提供了重要参考。

关键词：油罐车；侧风状态；气动特性；数值仿真Abstract:Keywords: oil tank truck; side wind state; aerodynamic characteristics; numerical simulation1.引言油罐车作为一种专门用于液体货物运输的车辆，在石油、液化气等领域有着广泛的应用。

然而，由于其携带的货物易燃易爆，一旦发生事故往往造成重大伤害和财产损失。

因此，研究油罐车在不同工况下的气动特性，对于提高其安全性具有重要意义。

侧风是油罐车行驶过程中常见的外部干扰因素之一，其大小和方向会对油罐车的稳定性产生重要影响。

对于油罐车而言，侧风会导致其产生侧向力，影响其行驶稳定性。

因此，研究油罐车在侧风状态下的气动特性，对于了解其受风力作用时的运动规律，优化车身结构设计，提高行驶稳定性具有重要意义。

本文通过数值仿真的方法，对不同角度侧风状态下油罐车的气动特性进行研究。

首先，建立了油罐车的三维模型，并利用计算流体力学（CFD）软件对其进行数值模拟。

然后，分别对0°、30°和60°侧风角度下的油罐车进行了仿真分析，得出了其气动力系数、气动压力分布等关键参数。

最后，通过对比分析不同侧风角度下的气动特性，总结了油罐车在侧风状态下的气动性能特点，为进一步提高油罐车的安全性提供了重要参考。

基于CFD的油罐群风环境数值模拟

基于CFD的油罐群风环境数值模拟贾明岩【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)008【摘要】Through adopting RNG k-εturbulence model,wind environment model of tank group is established.and simulated wind environment of oil tank group by using the CFD software FLUENT6.3.Resarch results show that, 1) The flow field of oil tank group is symmetric distribution, at the windward side of the distance between tank group is smaller, the wind speed gradually decreases.While at the sides of oil tank group, the wind speed increases and at the back of tank group is negative pressure area, the wind speed decreases.2 ) The change of surface temperature around tanks is larger, but the effect on the atmosphere thermal environment of oil tank group is less.%采用 RNG k-ε湍流模型,建立油罐群风环境模型.利用CFD软件FLUENT6.3对油罐群风环境进行模拟.研究结果表明:1)油罐群的流场呈对称分布,在迎风面,距离油罐群越近,风速逐渐减小;而在油罐群的两侧,风速增加;在油罐群的正后方形成了负压区,风速减小.2)油罐表面周围温度变化较大,但油罐群对周围大气热环境影响较小.【总页数】3页(P1881-1883)【作者】贾明岩【作者单位】大庆油田采油一厂,大庆,163111【正文语种】中文【中图分类】O357.1;X1619【相关文献】1.基于CFD技术的油罐群风场数值模拟研究 [J], 孙国明;关仲波2.基于CFD技术对板式高层建筑风环境数值模拟 [J], 张仕奇;闫铂;蔡亚东3.基于CFD建筑室外风环境数值模拟技术的景观设计研究——以滁州市正大饲料厂为例 [J], 刘怡然4.基于CFD数值模拟的校园风环境改造及优化研究——以中国石油大学为例 [J], 张能;王海鑫;俞然刚5.基于CFD数值模拟的城市中心区风环境特征与空间形态耦合——以天津滨江道-和平路中心区为例 [J], 任兰红;单军;孔德荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于CFD软件的搅拌罐开发和优化

基于CFD软件的搅拌罐开发和优化摘要搅拌罐在造纸、化工、石化、制药、食品加工和生物化工等领域有着广泛的应用。

为了充分分析搅拌罐内的流动特性,本文在不同桨叶半径和不同转速下利用CFD软件选用多重参考系法对搅拌罐内的流动特性进行了数值研究,分析了桨叶半径和转速对搅拌罐内流动特性的影响。

结果表明:通过模拟结果的比较得出选取合适的桨叶半径和转速才能达到最佳的搅拌效果。

关键词搅拌罐;数值模拟; 计算流体力学0 引言搅拌混合是化工工业过程中最常见,也是最重要的单元操作之一,其主要目的是加速体系传质或传热过程。

对机械搅拌混合设备而言,机械能通过旋转中的搅拌叶轮转化为流体的动能,从而形成槽内的整体流动,完成传质及传热过程。

由于搅拌设备内流场的复杂性,对搅拌设备内流场的测量往往只能获得一些局部的信息,而且流场测量的实验装置一般比较昂贵,实验过程比较费时,造成成本较高,某些过程有时无法进行实验测量。

近年来,随着技术的发展,利用数值模拟的方法获得搅拌罐内的流动与混合信息已经成为现实[1]。

CFD技术可以计算在不同搅拌桨的型式、尺寸和离底距离等条件下,流场对混合、悬浮和分散等过程的影响。

流动、能量耗散等的计算可视化,可以直观地了解槽内的混合情况,确定已存在系统中问题所在,并进行搅拌器的优化设计,消除死区,确定加料口位置等。

针对这个问题有几种不同的模型方法:黑箱模型法,内外叠代法,多重参考系法,滑移网格法,大涡模拟法等[2]。

多重参考系法与滑移网格法的计算结果在稳态的模拟上,保持了较好的一致性[3-4],而前者节省了大约一个数量级的计算时间。

因此,本文主要利用流体分析软件,采用多重参考系法对搅拌罐内流动混合过程进行分析模拟计算,分析不同桨叶半径和不同转速对搅拌罐内的搅拌特性的影响。

1 模型的建立和网格的划分1.1 计算区域和网格划分根据实际问题适当进行简化,本文采用一个二维模型来模拟搅拌问题,采用的是桨叶与排除流区的一个截面,本研究中使用多重参考系模型,搅拌介质为水,不可压缩牛顿流体,研究体系为定常流动。

基于CFD的油箱燃油晃动数值模拟

基于CFD的油箱燃油晃动数值模拟
李佳佳
【期刊名称】《机械工程师》
【年(卷),期】2018(0)11
【摘要】现代CAD建模和CFD仿真已广泛应用于机械、汽车及航空等工业领域.文中主要采用CAD几何建模和FLUENT仿真分析,对汽车油箱的油液晃动进行数值模拟,包括CAD模型简化、网格划分、CFD仿真计算及结果分析.同时,运用有限体积法(VOF)模型模拟气液两相流计算,对比静态和动态时油箱的应力幅值,提出一种计算机辅助设计方法,这有利于优化油箱的结构.
【总页数】3页(P129-130,134)
【作者】李佳佳
【作者单位】江苏安全技术职业学院,江苏徐州 221011
【正文语种】中文
【中图分类】U464.136.5
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