基于Fluent尿素塔爆炸压力确定
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裂 口部分分析时 ， 口边界类型采用 Ｐ Ｅ Ｓ Ｒ —Ｎ Ｅ ， 入 Ｒ Ｓ Ｕ Ｅ Ｉ Ｌ Ｔ 边界条
３创建模型
１． ａ ９ ＭＰ ，操 作 温 度 为 １０Ｃ， 料 爆 沸 形 成 的蒸 汽 压 力 为 ６ ９￣ 物 ４ ＭＰ ， ０ ａ物料密度为 ９ ２ ｇ Ｐ 塔体断裂 中间段长为 ４ ｍ。 ０ ｋ／ ， ｎ ． ７
扩散即为爆炸冲击波。 如果要确定冲击波压力 ， 首先要确定高压气 团的初始速度 。
第一过程和第二过程是连续的 ， 第～过程 出口流速是第二过 程的入 口喷射速度 ， 所以需要确定第一过程速度分布。
采用混合物模 型分析 ， 塔体断裂时 ， 塔内压力释放 ， 由于内
外压差作用使得物料形成一定 的流速 。 利用 Ｆｕ ｎ 软件取图 １ ｌｅｔ 的
加形成 了 尿素塔爆炸时的压力峰值。 研究对其它爆炸压力分析具有一定的参考价值。
关键 词 ： 素塔 ； 炸压 力 ； 尿 爆 混合 物模型 ；ＯＦ Ｖ
【 ｂｔａｔ ｒ ｌ ｎｉ ａｔ ｉ ｌ ｅｃ ｒ ｈｔ ａ ｓ ｔｏｈ ｈｐｅ ｕ ， ｇ ｍ ｅ ｕ ｎ Ａ ｓ ｃ】Ｕｅ ｃ ｕ ｐｃ ａｔ ａ ｃｎｒ ｉ ｉ ｒ ｓｒ ｈ ｈｔ ｐ ｒ ｒ ａｄ ｒ ａ ｏ ｍ ｓ ｙ ａｒ ｏｔ ｅｓｔ ｇ ｓ ｅ ｉ ｅ ｔ ａ ｅ
２ 刘志峰， 刘光复绿 色设计 ［ ． ： Ｍ］ 北京 机械工业 出版社 ，９ ９ １ ） １９ （ １ ． 产 品的特点 ， 结合产 品生命周期思想 ， 做了如下工作 ：１应用层次 ［ ］ （） ３刘 刘 绿色 Ｊ． 北京 ： 机械设 计 ，９ ７ １ １９ ，０ 分析法 自 向下建立了递阶层次结构模型， 顶 即从整个产品到最小可 ［ ］ 志峰 ， 光复． 产 品与绿 色设计 ［］
爆炸的尿素塔 内径为 １ ０ｒｍ， ４０ ａ 壁厚 １０ ｍｍ。 １ 塔操作压力为 件压力值为 １ ． ａ ６ ９ ＭＰ 。 出 口边界类型为 Ｐ Ｅ Ｓ Ｒ — Ｕ Ｌ Ｔ Ｒ Ｓ Ｕ Ｅ Ｏ Ｔ Ｅ ，边界 条件 为标准大
气压 ， 出口物料 已成为混合相成分。在模型选取 时流体流动存 但 通过 Ｆｕ ｎ 分析可得第一过程速度分布 ， ｌｅｔ 如图 ３所示 。 图中
中图分 类号 ： Ｈ１ ， Ｑ 文献标 识 码 ： Ｔ ６Ｔ ５ Ａ
１ 引言
尿素塔是一种典型 的耐高压 、 高温和强腐蚀 的反应器 ， 尿素
塔 的腐蚀造成 了泄漏或者爆炸事故高发＿且尿素塔 的爆 炸往往 １ ｌ ， 会引起巨大的经济损失及人员伤亡日 近三十年 内山东某化肥厂 、 。
河北某化肥厂 、 哥伦 比亚某 厂、 缅甸某化肥厂以及 美国的一些化
（ ２ ：５ ２ ． １ ）１— ０
拆卸单元 的过程 ；２ 根据评价指标的屙 眭， （） 利用模糊数学原理 ， 自
下而上对其绿色程度进行综合评价 ， 即从最，可拆卸单元的单一属 Ｊ 、
性到综合属性 ， 最后到达产品总体属． 『 生的过程。 综上所述 ， 构造了多
［］ ４ 杜伟 ． 绿色产品设计核心内容分析［］ Ｊ． 机械设计与制造 ， ０（）１３ ２ ６２ ：７— ０
塔体断裂时裂纹是一个逐渐增 大的过程 ， 为方便求解 ， 取裂 在湍流运动， 需要选用湍流模型。
口尺寸增大到 ２ ０ ｍ时刻作为分析对象 ， ０ｒ ａ 如图 １ 所示。 流道问题
在 Ｆｕ ｎ 软件中有墙体 即管壁 、 口和 出口三种Βιβλιοθήκη Baidu界类型 ， ｌｅｔ 人 每种 反映的是 流体速度梯度变化 ，可以看 出流体的速度是 逐渐减小
ｓｒｎ ｏｒｓ ｎｗ ｉｈｌ ｋ ｏ ｘ ｌ ｉｎｃｕｅ ｙｃｒ ｓ ｎｏｃ ｒｆｅ ｕ ｎｌ Ｔ ｅｅ ｒ ｔ ｄ ｔｒ ｎ ｘ— ｔ ｇｃｒ ｉ ｈｃ ａ ｒ ｐｏ ｏ ａｓｄｂ ｏｒ ｉ ｃ ｕｓ ｒｑ ｅ ｔ ．ｈ ｒ ｏｅ ｏ ｅｅｍｉｅｅ — ｏ ｏｏ ｅ ｅ ｓ ｏｏ ｙ ｆ
ｐｒ ｓ ｕ ｅｖ ｌ ｅ ｉ ｄ ｔ ｒ ｎ ｄ ｂ ｐ ｙ ｎ ｎ ｉ ｒ ｉ ｅ ａ ｐｒ ａ ｈ Ｔ ｅ ｉ ｔ ｒ ａ ｒ ｓ ｕ ｅ ｄ ｅ ｏ ｈ ｎ ｅ ａ ｅ ｅ ｓ ｒ ａ ｕ ｓ ｅ ｅ ｍｉ ｅ ｙ ａ ｐｌｉ ｇ ａ ｅ ａ ｖ ｔ ｔ ｐ ｏ ｃ ． ｈ ｎ ｅ ｎ ｐ ｅ ｓ ｒ ｏ ｓｎ ｔ ａ ｇ ｔ ｈ ｌ ｃ ｔ
即可． ．
右， 建立分析模型时采用长 １０ 宽 １０ ５ｍ， ０ ｍ的矩形空间为模 型空
Ｆｕ ｎ 是 日前 比较流行的 Ｃ Ｄ软件包 ， ｌｅｔ Ｆ 与流体 、 热传递和化 间 ， 图 ２所 示 。 如
４模型分析
４１第一过 程模型分 析 ．
尿素塔爆炸时 ， 形成具有一定速度的高压气团 ， 气团的传 动
骆 晓玲 刘亮 亮 吕昌海
（ 青岛科技大学 ， 青岛 ２ ６６ ） ６０ １
Ｕｒ ａ ｃ ｌ ｍｎ ｅ ｐｏ ｉ ｎ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｅ ｍｉ ａ ｉ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌｅ ｔ ｅ ｏ ｕ ｘ ｌｓｏ ｒ ｓ ｕ ｅ ｄ ｔ ｒ ｎ ｔ ａ ｅ ｎ ｆ ｎ ｏ ｕ
Ｌ ＵＯ ｉ ｏ ｌ ｇ Ｌ Ｕ Ｌ ａ ｇ ｌ ｎ ， Ｖ Ｃ ａ ｇ ｈ ｉ Ｘ ａ － ｉ ， Ｉ ｉ ｎ — ｉ ｇ Ｌ ｈ ｎ — ａ ｎ ａ
（ ｉｇ ａ ｎｖｒｉ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ ｎ ｅ ｈ ｏｏｙ Ｑ ｎ ｄｏ２ ６ ６ ， ｈｎ ） Ｑｎ ｄ ｏＵ ｉｅｓ ｙｏ ｃｅ ｃ ｄＴ ｃ ｎ ｌ ， ｉｇ ａ ６ ０ Ｃ ｉａ ｔ ａ ｇ １
１ ５ ７ ．
［］ ５ 靳小龙． 多智能体模型与实验Ｅ ． Ｍ］ 北京 ： 清华大学出版社 ， ０ ．１ ２ ３ ． ０ １ ［］ ６ 熊举峰 ， 谭冠政 ， 盘辉． 多机器人 系统 的研究现状［ ］ Ｊ． 计算机工程与应
用 ，０ ５３ ）２ — ０ ２０ （０ ：８ ３ ．
智能体遥控船产品绿色
２ ０ （ ）３ — １ ０ ４ ３ ：９ ４ ．
２６ ６
骆 晓玲 等 ： 于 Ｆｕｎ尿 素塔爆 炸压力确 定 基 ｌｅｔ
第 ７期
法。 Ｎ Ｔ Ｔ当量法存在很大危险ｌ 多能量法计算量较大 ， 生， 因此选用相 立适 当的空间 ，实际尿素塔爆炸影响范围在爆炸裂 口 １０ ｍ左 ５ 关的软件进行分析可以消除实验研究 的危险眭， 降低费用。 学反应等有关的工程问题都 叮以使用 Ｆｕ ｎ 进行模拟计算 。 ｌｅｔ 它具
【 摘
要】 尿素塔是一种典型的耐高温高压强腐蚀的反应器， 其腐蚀造成 了泄漏或者爆炸事故高
发 ，对尿素塔爆炸压力的确定是其中一项重要的研究内容。 Ｆｕｎ 流体计算软件对 内径 １０ ｍ 用 ｌ ｔ ｅ ４ ０ ｍ尿
素塔 爆炸压 力进行 分析 ， 用迭代 方 式确定尿 素塔爆 炸瞬 间的压 力值 。 尿素塔 爆 炸瞬 间 ， 利 在 内部 压 力并 不会 产 生变化 ， 是 断裂 口形成 的 蒸汽 云 团集聚 瞬 时提 高 了周 围压 力 ， 但 并且 流体 冲击压 力较 大 ， 两项 叠
ｅ ｐｌ ｓｏ ｅ ｓ ｒ ． ｘ ｏ ｉ ｎｐｒ ｓ ｕ ｅ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｕｒ ａ ｃ ｌ ｍｎ； ｐ ｏ ｉ ｎ ｐ ｅ ｓ ｒ ； ｉ ｔ ｒ ｏ ｅ ； ｌ ｍ ｅｏ ｆ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ： ｅ ｏ ｕ Ｅｘ ｌ ｓ ｒ ｓ ｕ ｅ Ｍ ｘ ｕ ｅ ｍ ｄ ｌＶｏ ｕ ｆ ｕ ｄ ｏ ｌ
ｐ ａ ｒｓｕｅｏ ｔｅｕｅ ｏｕ ｎｍ ｙ ｏｍ Ｔ ｅｓ ｄ ｅｅｍ ｙ ｒｖｄ Ｏ ｔ ｒ ｅｅ ｃ ｒ ｎ ｙｉ ｏ ｏｈ ｒ ｅｋｐ ｅｓ ｒ ｆ ｈ ｒａｃ ｌｍ ａ ｆ ｒ ． ｔ ｙｈ ｒ ａ ｏｉｅ￥ｔ ｅ ｒｎ ｅ ａ ｓ ｔｅ ｈ ｕ ｐ Ｔ ｆ ｅ ｏ ｆ ａ ｌ ｓｆ
第 ７期 ２ １ 年 ７月 ０１
文章编号 ：０ １ ３９ （ ０ ）７ ０ ６ — ２ １０ — ９ ７ ２ １ ０ — ２ ５ ０ １
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆｃｕ ｅ ２ ５ ６
基 于 Ｆｕｎ 尿 素塔爆 炸压 力确定 ｌｅｔ
方法 ， 用它来进行多智能体机器人产
品绿色度评价 ， 在理论上和实际工程应用上都具有重要的意义。
参考 文献
［］ １ 李美芳绿 色设计与可持续发展 ［ 现 代制造工程 ，０ ５７ ： —６ Ｊ ］ ２ ０ （ ）９ ９ ． ４
［］ ７ 应保胜， 易建钢 ， 张华绿 色产品的设计评价方法研究［］ Ｊ． 机床与液压 ，
有较多的物理模型 、 先进的数值方法及较强的前 、 后处理功能。 Ｆｕ ｎ 多相流模拟软件中有 Ｖ Ｆ Ｖ ｌｍ ｆＦｕｄ模型 、 ｌｅｔ Ｏ （ ｏ ｅ ｌｉ） ｕ Ｏ 混 合物（ ｘｕｅ模型和欧拉 （ ｕｅｉ ） Ｍｉ ｒ） ｔ Ｅ ｌｒ ｎ 模型三种旧。Ｖ Ｆ模型适合 ａ Ｏ 于分层 的或者 自由表面流， 混合物和欧拉模型适合于流动中有相 混合或者分离相的情况。 尿素塔 断裂时存在 物料 由开 裂 口流 出爆沸 和 向外 喷射 两 个过程 ， 因此选用 Ｆｕｎ 软件 中的混合物模 型与 Ｖ Ｆ模型分析 ｌｅｔ Ｏ
ｍ ｍ ｎ ｅｕｅ ｏｕ ｎｅｐｏｉｎｔ ｉｇ ｌ ｅｂ ｔ０１ ａｏ ｌｕ ａｈｒｄａ ｃａｋｍｏｔ ｉｃｅｓｓ ｏ ｅｔ ｔ ｒａｃｌｍ ｘｌｓ ｎ ａ ，ｕ ￥１ ｐ ｒ ｏｄｇ ｅｅ ｒ ｕｈ ｎｒａｅ ｆ ｏ ｈ ｏ ａ ｋ ｐ ｃ ７ ￣ｖ ｃ ｔ ｔ ｃ ｓｒ ｕｄｎ ｒｓｕｅｉｓ ｎａｅｕｌ ａｄｆｕｄｓｏｋｐｅｓｒ ｉ ｌｒｅ． ｔ ｗ ｕ ｅｉｐ ｓ ｘｌｓ ｎ ｕｒ ｎ ｉ ｐｅｓｒ ｎｔ ｔｎｏｓ ｎ ｉ ｈｃ ｒｓｕｅ ｓ ａｇｒ ｈｔｏｓｐ ｒ ｏｅｅｐｏｉ ｏ ｇ ａ ｙ ｌ Ｗｉ ｍ ｏ
工 厂都 曾发 生过 尿素塔爆炸事故 ， 员伤亡惨重 ， 人 造成 了严重的
经济损失 。
Ｎ 为 了降低尿素塔泄漏或者爆炸事故发生率 ，很多 国家 已经 储罐爆炸分析中对于蒸汽云爆炸模拟常采用 Ｔ Ｔ当量法 、多能量
Ｍ ｌ－ ｎ ｒ ｅＩｄ）Ｃ Ｄ Ｃ ｍ ｕａｏ ａＦｕｄ ｙ ａ ｃ ｉ ｇ ｌ ｉ ｓ） 开始改变尿素塔结构及制造技术 ， 如采用安全Ｊ 眭能较高 的多层包 法 （ ｕｔ Ｅ ｅ ｙＭ ｔｏ 、Ｆ （ ｏ ｐ ｔｔ ｎｌ ｌｉ Ｄ ｎｍｉ ★ 来稿 日 ：０００—５ －基金项 目： 期 ２ １—９ １ ｋ 国家 ８３ ６ 计划项 目 层板包扎高压容器结构力学计算》Ｎ ． ０Ａ ０Ｚ １） 《 （ ｏ ０６ Ａ ４７ ２ ４
ｐｏｉ ｒ ｓｒ ｏ ｒａｃｌｍ ｓａ ｍ ｏｔ ｔｒｓａｃ．ｅｅｔｅｅｐｏｉｎｐｅｓｒ ｏ ｒａｃｌｍ ｌ ｏ ｐｅ ｕｅ ｆｕｅ ｏ ｎｉ ｎｉｐ ｒ ｅｅｒｈＨ ｒ ｈ ｘｌｓ ｒｓｕｅｆ ａｕｅ ｏｕ ｎ ｓｎ ｓ ｕ ｎ ａ ｏ
Ｄ ４ ０ ｉ ａ ａ ｚｄ ｕｉｇ ｕｎ ｏ ａｃ ｌ ｉ ｏｔａｅ ａ ｄｔｅｕｅ ｏｕ ｘ ｌ ｉ ｎｔｎａ ｅｕ Ｎ１０ ｎｌ ｅ ｓ ｆ ｅ ｔ ｗ ｃｌｕａ ｏ ｓ ｗ ｒａ ｃｌｍｎ ｅｐｏ ｏ ｉｓ ｔｎｏ ｓ ｓ ｙ ｎｌ ｌ ｆ ｔ ｎ ｆ ｒ ｎ ｈ ｓｎ ａ
扎结构等ｆ 。 ７ － 然 而尿素塔爆炸事故并未因此 中断 ， 事故后果也愈发突出 ，
因此对尿素塔 的安全性 、 可靠性和爆炸形态分析已经成为国内外
研究 的热点 ， 炸压力的确定是其中一项重要 的研究 内容 。 爆
２分析软件选取
以往设备爆炸模拟多采用实验模拟方式 ， 建立实验仿真模型 实施爆破研究 ， 然而此方法经济 眭较差， 不利于小型企业实施Ⅱ １ １ 。在
３创建模型
１． ａ ９ ＭＰ ，操 作 温 度 为 １０Ｃ， 料 爆 沸 形 成 的蒸 汽 压 力 为 ６ ９￣ 物 ４ ＭＰ ， ０ ａ物料密度为 ９ ２ ｇ Ｐ 塔体断裂 中间段长为 ４ ｍ。 ０ ｋ／ ， ｎ ． ７
扩散即为爆炸冲击波。 如果要确定冲击波压力 ， 首先要确定高压气 团的初始速度 。
第一过程和第二过程是连续的 ， 第～过程 出口流速是第二过 程的入 口喷射速度 ， 所以需要确定第一过程速度分布。
采用混合物模 型分析 ， 塔体断裂时 ， 塔内压力释放 ， 由于内
外压差作用使得物料形成一定 的流速 。 利用 Ｆｕ ｎ 软件取图 １ ｌｅｔ 的
加形成 了 尿素塔爆炸时的压力峰值。 研究对其它爆炸压力分析具有一定的参考价值。
关键 词 ： 素塔 ； 炸压 力 ； 尿 爆 混合 物模型 ；ＯＦ Ｖ
【 ｂｔａｔ ｒ ｌ ｎｉ ａｔ ｉ ｌ ｅｃ ｒ ｈｔ ａ ｓ ｔｏｈ ｈｐｅ ｕ ， ｇ ｍ ｅ ｕ ｎ Ａ ｓ ｃ】Ｕｅ ｃ ｕ ｐｃ ａｔ ａ ｃｎｒ ｉ ｉ ｒ ｓｒ ｈ ｈｔ ｐ ｒ ｒ ａｄ ｒ ａ ｏ ｍ ｓ ｙ ａｒ ｏｔ ｅｓｔ ｇ ｓ ｅ ｉ ｅ ｔ ａ ｅ
２ 刘志峰， 刘光复绿 色设计 ［ ． ： Ｍ］ 北京 机械工业 出版社 ，９ ９ １ ） １９ （ １ ． 产 品的特点 ， 结合产 品生命周期思想 ， 做了如下工作 ：１应用层次 ［ ］ （） ３刘 刘 绿色 Ｊ． 北京 ： 机械设 计 ，９ ７ １ １９ ，０ 分析法 自 向下建立了递阶层次结构模型， 顶 即从整个产品到最小可 ［ ］ 志峰 ， 光复． 产 品与绿 色设计 ［］
爆炸的尿素塔 内径为 １ ０ｒｍ， ４０ ａ 壁厚 １０ ｍｍ。 １ 塔操作压力为 件压力值为 １ ． ａ ６ ９ ＭＰ 。 出 口边界类型为 Ｐ Ｅ Ｓ Ｒ — Ｕ Ｌ Ｔ Ｒ Ｓ Ｕ Ｅ Ｏ Ｔ Ｅ ，边界 条件 为标准大
气压 ， 出口物料 已成为混合相成分。在模型选取 时流体流动存 但 通过 Ｆｕ ｎ 分析可得第一过程速度分布 ， ｌｅｔ 如图 ３所示 。 图中
中图分 类号 ： Ｈ１ ， Ｑ 文献标 识 码 ： Ｔ ６Ｔ ５ Ａ
１ 引言
尿素塔是一种典型 的耐高压 、 高温和强腐蚀 的反应器 ， 尿素
塔 的腐蚀造成 了泄漏或者爆炸事故高发＿且尿素塔 的爆 炸往往 １ ｌ ， 会引起巨大的经济损失及人员伤亡日 近三十年 内山东某化肥厂 、 。
河北某化肥厂 、 哥伦 比亚某 厂、 缅甸某化肥厂以及 美国的一些化
（ ２ ：５ ２ ． １ ）１— ０
拆卸单元 的过程 ；２ 根据评价指标的屙 眭， （） 利用模糊数学原理 ， 自
下而上对其绿色程度进行综合评价 ， 即从最，可拆卸单元的单一属 Ｊ 、
性到综合属性 ， 最后到达产品总体属． 『 生的过程。 综上所述 ， 构造了多
［］ ４ 杜伟 ． 绿色产品设计核心内容分析［］ Ｊ． 机械设计与制造 ， ０（）１３ ２ ６２ ：７— ０
塔体断裂时裂纹是一个逐渐增 大的过程 ， 为方便求解 ， 取裂 在湍流运动， 需要选用湍流模型。
口尺寸增大到 ２ ０ ｍ时刻作为分析对象 ， ０ｒ ａ 如图 １ 所示。 流道问题
在 Ｆｕ ｎ 软件中有墙体 即管壁 、 口和 出口三种Βιβλιοθήκη Baidu界类型 ， ｌｅｔ 人 每种 反映的是 流体速度梯度变化 ，可以看 出流体的速度是 逐渐减小
ｓｒｎ ｏｒｓ ｎｗ ｉｈｌ ｋ ｏ ｘ ｌ ｉｎｃｕｅ ｙｃｒ ｓ ｎｏｃ ｒｆｅ ｕ ｎｌ Ｔ ｅｅ ｒ ｔ ｄ ｔｒ ｎ ｘ— ｔ ｇｃｒ ｉ ｈｃ ａ ｒ ｐｏ ｏ ａｓｄｂ ｏｒ ｉ ｃ ｕｓ ｒｑ ｅ ｔ ．ｈ ｒ ｏｅ ｏ ｅｅｍｉｅｅ — ｏ ｏｏ ｅ ｅ ｓ ｏｏ ｙ ｆ
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即可． ．
右， 建立分析模型时采用长 １０ 宽 １０ ５ｍ， ０ ｍ的矩形空间为模 型空
Ｆｕ ｎ 是 日前 比较流行的 Ｃ Ｄ软件包 ， ｌｅｔ Ｆ 与流体 、 热传递和化 间 ， 图 ２所 示 。 如
４模型分析
４１第一过 程模型分 析 ．
尿素塔爆炸时 ， 形成具有一定速度的高压气团 ， 气团的传 动
骆 晓玲 刘亮 亮 吕昌海
（ 青岛科技大学 ， 青岛 ２ ６６ ） ６０ １
Ｕｒ ａ ｃ ｌ ｍｎ ｅ ｐｏ ｉ ｎ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｅ ｍｉ ａ ｉ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌｅ ｔ ｅ ｏ ｕ ｘ ｌｓｏ ｒ ｓ ｕ ｅ ｄ ｔ ｒ ｎ ｔ ａ ｅ ｎ ｆ ｎ ｏ ｕ
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１ ５ ７ ．
［］ ５ 靳小龙． 多智能体模型与实验Ｅ ． Ｍ］ 北京 ： 清华大学出版社 ， ０ ．１ ２ ３ ． ０ １ ［］ ６ 熊举峰 ， 谭冠政 ， 盘辉． 多机器人 系统 的研究现状［ ］ Ｊ． 计算机工程与应
用 ，０ ５３ ）２ — ０ ２０ （０ ：８ ３ ．
智能体遥控船产品绿色
２ ０ （ ）３ — １ ０ ４ ３ ：９ ４ ．
２６ ６
骆 晓玲 等 ： 于 Ｆｕｎ尿 素塔爆 炸压力确 定 基 ｌｅｔ
第 ７期
法。 Ｎ Ｔ Ｔ当量法存在很大危险ｌ 多能量法计算量较大 ， 生， 因此选用相 立适 当的空间 ，实际尿素塔爆炸影响范围在爆炸裂 口 １０ ｍ左 ５ 关的软件进行分析可以消除实验研究 的危险眭， 降低费用。 学反应等有关的工程问题都 叮以使用 Ｆｕ ｎ 进行模拟计算 。 ｌｅｔ 它具
【 摘
要】 尿素塔是一种典型的耐高温高压强腐蚀的反应器， 其腐蚀造成 了泄漏或者爆炸事故高
发 ，对尿素塔爆炸压力的确定是其中一项重要的研究内容。 Ｆｕｎ 流体计算软件对 内径 １０ ｍ 用 ｌ ｔ ｅ ４ ０ ｍ尿
素塔 爆炸压 力进行 分析 ， 用迭代 方 式确定尿 素塔爆 炸瞬 间的压 力值 。 尿素塔 爆 炸瞬 间 ， 利 在 内部 压 力并 不会 产 生变化 ， 是 断裂 口形成 的 蒸汽 云 团集聚 瞬 时提 高 了周 围压 力 ， 但 并且 流体 冲击压 力较 大 ， 两项 叠
ｅ ｐｌ ｓｏ ｅ ｓ ｒ ． ｘ ｏ ｉ ｎｐｒ ｓ ｕ ｅ
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第 ７期 ２ １ 年 ７月 ０１
文章编号 ：０ １ ３９ （ ０ ）７ ０ ６ — ２ １０ — ９ ７ ２ １ ０ — ２ ５ ０ １
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆｃｕ ｅ ２ ５ ６
基 于 Ｆｕｎ 尿 素塔爆 炸压 力确定 ｌｅｔ
方法 ， 用它来进行多智能体机器人产
品绿色度评价 ， 在理论上和实际工程应用上都具有重要的意义。
参考 文献
［］ １ 李美芳绿 色设计与可持续发展 ［ 现 代制造工程 ，０ ５７ ： —６ Ｊ ］ ２ ０ （ ）９ ９ ． ４
［］ ７ 应保胜， 易建钢 ， 张华绿 色产品的设计评价方法研究［］ Ｊ． 机床与液压 ，
有较多的物理模型 、 先进的数值方法及较强的前 、 后处理功能。 Ｆｕ ｎ 多相流模拟软件中有 Ｖ Ｆ Ｖ ｌｍ ｆＦｕｄ模型 、 ｌｅｔ Ｏ （ ｏ ｅ ｌｉ） ｕ Ｏ 混 合物（ ｘｕｅ模型和欧拉 （ ｕｅｉ ） Ｍｉ ｒ） ｔ Ｅ ｌｒ ｎ 模型三种旧。Ｖ Ｆ模型适合 ａ Ｏ 于分层 的或者 自由表面流， 混合物和欧拉模型适合于流动中有相 混合或者分离相的情况。 尿素塔 断裂时存在 物料 由开 裂 口流 出爆沸 和 向外 喷射 两 个过程 ， 因此选用 Ｆｕｎ 软件 中的混合物模 型与 Ｖ Ｆ模型分析 ｌｅｔ Ｏ
ｍ ｍ ｎ ｅｕｅ ｏｕ ｎｅｐｏｉｎｔ ｉｇ ｌ ｅｂ ｔ０１ ａｏ ｌｕ ａｈｒｄａ ｃａｋｍｏｔ ｉｃｅｓｓ ｏ ｅｔ ｔ ｒａｃｌｍ ｘｌｓ ｎ ａ ，ｕ ￥１ ｐ ｒ ｏｄｇ ｅｅ ｒ ｕｈ ｎｒａｅ ｆ ｏ ｈ ｏ ａ ｋ ｐ ｃ ７ ￣ｖ ｃ ｔ ｔ ｃ ｓｒ ｕｄｎ ｒｓｕｅｉｓ ｎａｅｕｌ ａｄｆｕｄｓｏｋｐｅｓｒ ｉ ｌｒｅ． ｔ ｗ ｕ ｅｉｐ ｓ ｘｌｓ ｎ ｕｒ ｎ ｉ ｐｅｓｒ ｎｔ ｔｎｏｓ ｎ ｉ ｈｃ ｒｓｕｅ ｓ ａｇｒ ｈｔｏｓｐ ｒ ｏｅｅｐｏｉ ｏ ｇ ａ ｙ ｌ Ｗｉ ｍ ｏ
工 厂都 曾发 生过 尿素塔爆炸事故 ， 员伤亡惨重 ， 人 造成 了严重的
经济损失 。
Ｎ 为 了降低尿素塔泄漏或者爆炸事故发生率 ，很多 国家 已经 储罐爆炸分析中对于蒸汽云爆炸模拟常采用 Ｔ Ｔ当量法 、多能量
Ｍ ｌ－ ｎ ｒ ｅＩｄ）Ｃ Ｄ Ｃ ｍ ｕａｏ ａＦｕｄ ｙ ａ ｃ ｉ ｇ ｌ ｉ ｓ） 开始改变尿素塔结构及制造技术 ， 如采用安全Ｊ 眭能较高 的多层包 法 （ ｕｔ Ｅ ｅ ｙＭ ｔｏ 、Ｆ （ ｏ ｐ ｔｔ ｎｌ ｌｉ Ｄ ｎｍｉ ★ 来稿 日 ：０００—５ －基金项 目： 期 ２ １—９ １ ｋ 国家 ８３ ６ 计划项 目 层板包扎高压容器结构力学计算》Ｎ ． ０Ａ ０Ｚ １） 《 （ ｏ ０６ Ａ ４７ ２ ４
ｐｏｉ ｒ ｓｒ ｏ ｒａｃｌｍ ｓａ ｍ ｏｔ ｔｒｓａｃ．ｅｅｔｅｅｐｏｉｎｐｅｓｒ ｏ ｒａｃｌｍ ｌ ｏ ｐｅ ｕｅ ｆｕｅ ｏ ｎｉ ｎｉｐ ｒ ｅｅｒｈＨ ｒ ｈ ｘｌｓ ｒｓｕｅｆ ａｕｅ ｏｕ ｎ ｓｎ ｓ ｕ ｎ ａ ｏ
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扎结构等ｆ 。 ７ － 然 而尿素塔爆炸事故并未因此 中断 ， 事故后果也愈发突出 ，
因此对尿素塔 的安全性 、 可靠性和爆炸形态分析已经成为国内外
研究 的热点 ， 炸压力的确定是其中一项重要 的研究 内容 。 爆
２分析软件选取
以往设备爆炸模拟多采用实验模拟方式 ， 建立实验仿真模型 实施爆破研究 ， 然而此方法经济 眭较差， 不利于小型企业实施Ⅱ １ １ 。在