毒性气体扩散特性数值模拟和影响因素研究

෍ к޷ࠒ‫ٲ‬ವ࿉෍ ῵ᢳ䅵ㅫঞ㒧ᵰߚᵤ

෍ ཡ ; ᅀമէ‫ד‬ϣ෍෍ ཡ ; ᅀԅགஜ‫ד‬ϣ෍


ぎ⇨䖯ষ䗳ᑺЎ ⱘ䗳ᑺϢय़ᔎߚᵤ 2 模拟计算及结果分析
2.1 空气进口速度为 2m/s 的速度与压强分析
෍ ཡ ; ᅀԅമէ‫ד‬ϣ෍
33
2009•10（合） 《科技传播》
ᨬ㽕
0 引言
危险气体泄漏引发的灾难性后果 ， 早在 20 世纪 60 年代 ， 就引起国外学者的高度重视 ， 他们试图对危险气体储运过程中 潜藏的风险进行评价 ， 却在现有的数据库中找不到决定评价后 果严重程度的危险气体现场扩散数据。因此 ， 开始了对危险气 体泄漏扩散的试验和理论研究。 在本文中 ， 将使用数值模拟的方法研究毒性气体扩散 ， 毒 性气体扩散过程中的浓度变化主要受自身性质和气流场两方面 影响 ， 而气流场受各种气象条件和地形的影响 ， 在本文将分别 讨论速度和不同开口对扩散的影响 ， 分析压力场和速度场的变 化趋势 ， 得出压力和速度沿程变化规律。
参考文献 [1]韩占忠,王敬,兰小平.FLUENT流体工程仿真计算实例与 应用[M].北京:北京理工大学出版社,2004:19-26. [2]王福军.计算流体动力学分析[M].北京:清华大学出版 社,2004:1-22. [3]张广普,刘衍庆,林影等.利用三维流场预测大气污染 物扩散的方法研究[N].烟台大学学报(自然科学与工程版)， 2004,17(4):288-297. [4]刘霞葛,新锋.FLUENT软件及其在我国的应用[J].能源 研究与利用,2003,36(3).
进口速度为 2m/s 与 4m/s 的计算对比
《科技传播》 2009•10（合） 32
Theoretical Science
理论科学
图 4 和图 5 的计算结果表明 ，不同进口速度的趋势是相 同的。由表 1 中可以看出 ， 进口速度为 4m/s 模型的出口速度 ， 进口压强以及出口压强 ， 都大于进口速度为 2m/s 的模型 ， 由 此可以看出 ， 进口速度越大 ， 气流的扩散越强烈 ， 扩散速度以 及各处压强随之增大。

由图 3 可以知道由进口到出口压强的变化趋势是先减小再 滞留 ， 导致此处气体的堆积和碰撞 ， 其压强随之增大。
增大 ， 其原因是气体受到开口附近墙壁的阻隔 ， 造成了气流的 ぎ⇨䖯ষ䗳ᑺЎ PV ⱘ䗳ᑺϢय़ᔎߚᵤ 2.2 空气进口速度为 4m/s 的速度与压强分析
ぎ⇨䖯ষ䗳ᑺЎ PV ⱘ䗳ᑺϢय़ᔎߚᵤ
理论科学 Theoretical Science
毒性气体扩散特性数值模拟和影响因素研究
↦ᗻ⇨ԧᠽᬷ⡍ᗻ责任公司 ， 河南义马 472300 摘 要 本文应用 CFD 软件对毒性气体在车间内的泄漏扩散事故问题进行了三维数值模拟 ， 研究了不同速度对扩 散的影响 ， 分析了压力场和速度场的变化趋势 ， 得出压力和速度沿程变化规律 ， 该规律能够对毒物稀释 ， 空气品质 改善和环保有一定的指导意义和参考价值 ， 对我国今后开展的重大危险事故模拟提供一些借鉴。 关 键 词 扩散 ； 数值模拟 ； 速度场 ； 影响因素 中图分类号 X592 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2009）06-0032-02

出口 1 速度（m/s） 出口 2 速度（m/s） 出口 3 速度（m/s） 出口 4 速度（m/s） 出口 5 速度（m/s） 进口压强（Pa） 出口 1 压强（Pa） 出口 2 压强（Pa） 出口 3 压强（Pa） 出口 4 压强（Pa） 出口 5 压强（Pa） 表1
进口速度 2m/s 进口速度 4m/s 0.101 0.222 0.050 0.087 0.087 0.175 0.054 0.086 0.086 0.174 0.248 0.967 0.028 0.088 -0.002 -0.0134 0.007 0.028 -0.002 -0.0135 0.007 0.0268
科技教育倡议书发布 号召推行“三个一”
“教育点燃梦想 ，科技引领未来” ，10 月 12 日 ，以 “科技、教育、责任”为主题的首届“中国科技教育论坛” 在人民大会堂隆重开幕。开幕式上发布了中国青少年科技 辅导员协会联合全国多家学校共同发起的《科技教育倡议 书》 。 《科技教育倡议书》号召在全国中小学推行科技教育 ‘三个一’工程 ， 即每所学校至少有一名科技辅导员 ； 每 个学生每学期至少参与一次科技教育活动 ； 每所学校至少 建设一个科技教育专门活动场所。 “青少年是祖国的未来和希望 ， 科技教育不仅能激发 青少年对科学的兴趣和对创新的激情 ， 同时还能培育他们 创新的实践能力 ， 更重要的是还担负着塑造青少年健康人 格的重要职责。 ”中国科协科普部副部长高勘在开幕式上 表示 ， 新中国成立以来 ， 在党和国家的深情关注下 ， 经过 无数人的辛勤耕耘 ， 科技教育已成为塑造青少年健康人格 与提升青少年综合素质的重要手段之一。 对青少年科技教育来说 ， 科技辅导员起着举足轻重的 作用。 “为了全面推动中国科技教育事业的蓬勃发展 ， 营 造和谐的科技教育环境， 我们在此向全体教育工作者倡议， 在全国中小学推广科技教育‘三个一’工程。 ” 科技辅导 员代表在发言时表示 ， “塑造青少年的健康人格 ， 提升青 少年的综合素质 ， 科技教师、科技辅导员还任重道远。 ” 此次论坛由中国青少年科技辅导员协会主办、 《中国 科技教育》杂志社承办。在为期两天的时间里 ， 论坛就科 技教育的创新与发展、科技教育的本土化与国际化等相关 问题进行交流。开幕式上教育部基础教育司的张东燕 ， 中 国青少年科技辅导员协会副理事长张开逊分别作了《青少 年科技教育的现状及发展趋势》 与《科学智慧与人文精神》 的专题报告。 中国青少年科技辅导员协会
由图 2 可以看出 ， 由入口到出口 ， 速度是在不断减小的 ， 在临近门出口位置 ， 略有回升。由此可见 ， 气流由此扩散了出 去， 门的开口大小和位置会对车间内气流的状态产生重要影响。
݇䬂䆡
ᓩ㿔
1
车间的基本结构
෍ ཡ ; ᅀԅགஜ‫ד‬ϣ෍
车 间 长 12m，高 5m，宽 7m。 正 门 位 于 一 端 的 中 央 ，高 䔺䯈ⱘ෎ᴀ㒧ᵘ 2m， 宽 2m。一个半径为 0.25m 圆形管道口位于另一端的中央。 另外车间还有 4 个长 2m， 高 0.5m 的窗户 ， 分别对称。如图 1 所示 ：
广州市科协与工商界“结亲”促双赢
日前 ， 广州市科协与市工商联合作协议签署仪式在番 禺长隆大酒店举行。广州地区科技工作者代表与民营企业 家代表共 100 多人参加了签署仪式。广州市政协副主席 苏志刚 ， 广州市政府副秘书长赵南先 ， 在广州地区工作的 院士刘焕彬、谢先德等出席了活动。广州市科协副主席、 华南农业大学骆世明教授代表科技工作者在会上发言。 广州市科协与市工商联本着充分发挥双方资源优势， 取长补短 ， 加强交流与合作 ， 建立多种形式的科技合作机 制， 搭建信息、项目、人才等多种服务平台的初衷 ， 结成 战略合作伙伴 ， 今后 ， 双方将大力推动民营企业与科技团 体形成优势互补、协同创新的长效合作机制 ， 加强双方所 属团体间、科技工作者与非公经济人士等多方、多形式、 多层面的交流 ， 广泛动员和组织广大科技工作者积极投身 于民营企业自主创新工作 ， 为民营企业的创新和发展提供 更多的科技服务与智力支持。 双方约定 ， 还将共同致力于搭建信息交流、 人才服务、 项目合作等综合服务平台 ， 定期发布科技创新成果和民企 技术难题需求等信息 ， 组织协调科技专家与民营企业合作 开展技术创新 ， 协助民营企业进行技术难题攻关、科技研 发， 为民营企业提供智力合作、资源合作、推广合作 ， 并 在知识产权、 成果转化和商业推广等方面提供更多的支持。 在开展科普活动方面 ， 双方将组织引导民营企业参加 公益性的科学普及活动 ， 举办高层国际学术会议、科技论 坛、科技沙龙等学术交流活动。支持民营企业开展有利于 促进自主创新的各类研究活动 ， 为民营企业的技术创新提 供人才培训和人才资源推荐 ， 帮助制定民营企业科技人才 成长创业机制 ， 开展劳动力技能培训。 签署仪式结束以后 ， 科技工作者代表与工商界代表还 进行了联谊座谈活动。 广州市科协
分布有较大联系。.
3 结论
本文运用 CFD 软件对毒性气体在车间内部的扩散进行了 数值模拟 ， 并比较了不同进口流速的影响 ， 并将计算结果进行 对比 ， 得出进口参数和出口位置对扩散的影响 ， 讨论了影响因 素在扩散中所起的作用 ， 得出了毒性气体扩散的一般规律。 1）出口位置及大小、进口位置及大小会对车间内气流的 状态产生重要影响。 2）泄漏速度的大小会对空间内的气流状态 ， 各个区域的 压强分布 ， 以及出口的速度产生很重要影响。 3）各个出口的开启与关闭 ， 与空间内气流的流动和压强