基于Fluent尿素塔爆炸压力确定
基于FLUENT的液氨储罐喷射火燃烧的数值模拟
基于FLUENT的液氨储罐喷射火燃烧的数值模拟
王晶晶
【期刊名称】《化工安全与环境》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】液氨具有易燃易爆、易挥发、易泄漏等特点，是一种有毒有害的化工原料，主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料，还可用作医药和农药的原料。
因为液氨的储存危险性，所以液氨储罐要求非常高，属于三类压力容器，设计温度在-40℃～50℃之间，材料通常选用16MnR。
液氨储罐在外部撞击或热冲击等侵袭下可能发生破裂，造成液氨泄漏，继而发生火灾爆炸事故。
【总页数】2页(P12-13)
【作者】王晶晶
【作者单位】福建消防总队泉州支队鲤城大队
【正文语种】中文
【中图分类】TQ113.251
【相关文献】
1.基于Fluent的W型辐射管燃烧数值模拟与分析 [J], 汪建新;闫双双;赵宏愿;郑小伟
2.基于Fluent的低压喷射器渐缩型喷射管数值模拟研究 [J], 张义;牛鹏宇;张金泉
3.基于Fluent的气固喷射器三维数值模拟研究 [J], 石莹;林显臣
4.基于Fluent的稠油燃烧管数值模拟 [J], 李魏尧;代玉杰;崔洪志
5.基于FLUENT的割嘴外部流场火焰燃烧的数值模拟 [J], 郝明;王兴国;李腾
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
19基于FLUENT的气罐泄漏仿真在油气安全中的应用
基于FLUENT的气罐泄漏仿真在油气安全中的应用杨毅峰，樊建春，张来斌（中国石油大学安全工程实验室，北京102249）摘要：近年来，油气田地面装置、炼油厂、化工厂中的爆炸、火灾、中毒等事故频发，这些事故大多源于各种油品或其他化工介质的非正常泄漏.因此，对于介质泄漏后在环境因素影响下扩散规律的研究就显得非常重要.本文采用目前流行的流体计算软件Fluent，针对气罐泄漏进行流体泄漏数值仿真，对于指导安全评估、规避风险及防灾避灾有重要的意义.关键词：气罐；泄漏；Gambit建模；Fluent；流体动力学仿真计算中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1673-014304-0065-040引言气罐80％以上的事故起因于介质泄漏．在传统石油化工领域，关于泄漏的模拟和仿真计算大多是基于经验公式，计算误差较大．Fluent流体计算软件，针对所研究的特定空间进行建模和网格划分，根据质量守恒、动能守恒和动量守恒等理论进行较准确的模拟仿真和图形图像显示．这对于数字化分析现场各种因素，进行安全评估，确定危险区域，制定抢救措施和事故救援都具有重要的指导作用．1气罐泄漏Fluent几何模型和数学模型的建立（1）利用Fluent前处理软件GAMBIT建立欲求解问题的几何模型.GAMBIT目前是CFD(computation fluid dyna-mics)分析中最好的前置处理器，它包括先进的几何建模和网格划分方法．借助功能灵活、完全集成和易于操作的界面，GAMBIT可以显著减少CFD应用中的前置处理时间．复杂的模型可直接采用GAMBIT固有几何模块生成，或由CAD/CAE 构型系统输入．GAMBIT高度自动化的网格生成工具保证了最佳的网格生成，如结构化的、非结构化的、多块的或混合网格．（2）气罐泄漏过程仅涉及泄漏，没有发生燃烧或者爆炸，Fluent中定义数学模型为“组分输运和反应模型”.①组分输运方程：Fluent通过第i种物质的对流扩散方程预估每种物质的质量分数Y i.守恒方程采用以下的通用形式：tYi Yi—气体密度；1（N为系统内部物质组分总数，此处除去空气中氮气）种组分，分别代入该方程得到N1个未知数，N1个已解得的质量分数得到．为了使数值误差最小，第N种物质必须选择质量分数最大的物质，比如空气中的N2．②层流中的质量扩散：Y i.(2)D i,m—混合物中i组分的扩散相关系数.③湍流中的质量扩散：收稿日期：2006－03－20作者简介：杨毅峰(197166江汉大学学报（自然科学版）总第34卷D i,m+t—湍流速度；D i,m—混合物中第i种物质的扩散系数.④能量方程中物质输运的处理：对于多组分的混合流体，物质扩散导致了焓的传递．.(4)由于物质的扩散对焓场有重要的影响，因此不应该被忽略，特别是各个组分的Lewis（雷诺数）远离1时，忽略它的影响会导致很大的误差．Le i=kc p D i,m.(5)k—物质的热传导率；c p—物质的定压比热.这些方程是FLUENT求解气体泄漏问题的数学理论依据．2气罐泄漏的Fluent解决方法2.1建立球罐模型以某化工厂球罐泄漏为例子说明．如图1所示，利用Fluent6.2前处理软件Gambit2.1建立球罐的几何模型：直径10mm孔洞位于罐壁赤道线法线方向(即X正方向)．外部矩形计算域（X向长80m;Y向长40m；Z向长40m），内部球形区域是球罐，其中心距离左侧入口边界20m．由已知条件泄漏问题为单相流泄漏．2.2网格划分与检查气体泄漏后的计算域是大六面体空间刨除中间的球罐所占空间，优质的空间网格划分可以增加计算速度，节省计算时间．网格划分完成后要进行质量检查，看网格划分是否合格，网格划分越好计算精度越高．2.3边界条件设定(图2)（1）速度（绝对速度）入口：air_inlet3m/s（2）压力（表压）出口：pressure_out-front0Mpapressure_out-left0Mpapressure_out-right0Mpapressure_out-up0Mpa（3）压力（表压）入口：pressure_out-inside10Mpa2.4选择离散式求解器，隐式求解，时间选择为非稳态根据方程组进行迭代计算，检查各参数残差满足收敛条件，气罐计算模型收敛有解．3气罐泄漏Fluent的可视化求解方程组收敛后，应用Fluent的图形演示功能可以形象地研究所计算域中各种物质运动分布规律．3.1由粒子ID（种类）颜色来表示的粒子迹线图如图3所示，风向沿X轴正向，由迹线图清晰的看到泄漏口附近的甲烷迹线，甲烷喷射流初始段势流核和剪切层对其周围的空气形成了较强pressure_outlet(front left right up)wall_fieldpressure_inlet-insideair_inlet图2边界条件模型图3由计算域粒子ID颜色表示泄漏后的迹线图2006年第4期杨毅峰10，在泄漏孔中心最大速度为1830m/s ，为超音速泄漏．由容器内壁流到外壁过程中气流速度由超音速迅速变为亚音速，超音速部分在计算域中占的比例极小，这与经典泄漏理论气体泄漏速度不会超过当地音速基本上是一致的．3.4甲烷的爆炸上限为5％，下限为15％两爆炸极限等高线图和甲烷扩散最外层等高线叠加后放大如图6，甲烷爆炸极限（体积百分比）为5％~15％，所以此区域为易爆区，抢修罐体时此区域禁止有任何火源和黑金属撞击存在．3.5气罐泄漏的Fluent 求解结果与经验公式对比(1)对于这种典型的气体泄漏过程可以视为绝热过程，根据伯努利方程可以推导出如下的经验公式：Q =C dpA+1.(6)Q —气体泄漏流量，kg/s ；C d —排放系数，通常取1(圆形泄漏口)；A —泄漏口面积，m 2；p —容器内气体压力，1114575Pa ；p 0—环境压力，101325Pa；ｍｏｌ；T —容器内气体温度，298K.根据已知条件有：p =1114575Pa ，p 0=101325Pa，31.307+11图4由甲烷百分含量的颜色表示的速度矢量图图5局部放大的速度矢量图图6爆炸极限等高线叠加图7压力入口流量报告68江汉大学学报（自然科学版）总第34卷到动量守恒、湍流中的质量扩散和焓变等因素的影响．②经验公式把气体泄漏理想化为绝热过程，没有与外界的能量交换．③经验公式没有充分考虑现场空间情况比如风速、罐体大小、形状、空间相对位置等诸多因素对于计算结果的影响．因此，经验公式计算结果误差较大．4结论应用Fluent软件对气罐泄漏问题进行科学的计算，可以比较准确地计算出气罐泄漏发生后物质的泄漏形态、速度、浓度等各种属性数值及其泄漏后对周围环境的影响范围．另外，可以根据爆炸极限的包络面的运动情况对环境危险程度进行评估和分区.应用Fluent软件为泄漏过程制作动画，可以更形象地观察介质泄漏过程．这些对于指导油气田地面装置、炼油厂、化工厂、油库和储气加气站等有效地防灾避灾，制定科学的避灾抗灾策略都具有重要的现实意义和深远的指导意义．参考文献：[1]Fluent Incorporated.GAMBIT2.1tutorial Guide V olume2[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[2]Fluent Incorporated.FLUENT6.1User's Guide Volume2.[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[3]Fluent Incorporated.GAMBIT2.1Modeling Guide V olume2[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[4]Fluent Incorporated.GAMBIT2.1tutorial Guide V olume1[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[5]Fluent Incorporated.FLUENT6.1User's Guide Volume1[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[6]Fluent Incorporated.FLUENT6.1tutorial Guide V olume1[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[7]Fluent Incorporated.GAMBIT2.1Modeling Guide V olume1[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[8]Fluent Incorporated.FLUENT6.1tutorial Guide V olume2[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[9]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.[10]孔珑.工程流体力学[M].北京：中国电力出版社,2004.[11]袁思熙.工程流体力学[M].北京：石油工业出版社,2003.[12]齐鄂荣，曾玉红.工程流体力学[M].武汉：武汉大学出版社,2005.[13]董志勇.射流力学[M].北京：科学出版社，2005.[14]刘诗飞，詹予忠.重大危险辨识及危害后果分析[M].北京：北京理工大学出版社，2004.Application of Gas Tank Leaking Simulation Based on Fluent inOil-gas SecurityYANG Yi-feng,FAN Jian-chun,ZHANG Lai-bin(Security Engineering Laboratory,China University of Petroleum,Beijing102249)Abstract:In recent years,the accidents of explosion,fire and poisonous matter have ascending trend in oil field,refinery and chemical plant,most of the accidents due to abnormal leak.So the study of diffusion regularity of leak influenced by enviroment factor is very es the popu-lar fluid computing software-Fluent,towards the gas tank leak,carrys out the fluid leaking data simu-lation,it is meaningful to instruct security estimation,risk avoidance,disaster prevention.Key word:gas tank of oil field;leak;Gambit modeling;Fluent;fluid dynamic simulational computation。
基于fluent乙酸变径精馏塔的数值模拟
《装备制造技术》2019年第03期0引言填料塔具有结构简单、分离效率高、操作弹性大等优点[1]，在石油化工、医药等方面得到广泛的应用。
填料塔的设计计算中，填料床层的压降是一个重要参数[2]，是影响填料塔分离效率的重要指标，压降越小，分离效率越高。
由于乙酸变径精馏塔进料时会带走部分气相，因此研究塔内压力场分布情况十分必要，通过研究，为变径段筒体的设计提供了基础。
对于塔径较大的填料塔，为了满足操作工艺的要求，提高传质效率，降低制造成本，通常会将填料塔设计成上、下塔段直径不同的结构，通过变径段筒体来实现直径不同的塔段的连接，变径段筒体的结构主要有四种[2]，如图1所示，即大小端都有折边（见图1a ）、大小端都无折边（见图1b ）、大端有折边（见图1c ）、小端有折边（见图1d ）。
对于变径段筒体的倾斜角α的取值，GB150[3]给出了非常具体的范围：对于无折边的结构，α≤30°；对于大端有折边，小端无折边的结构，α≤45°；对于大端、小端都有折边的结构，α≤60°；对于变径段筒体高度H 的取值按国标选取，本文采用的是无折边结构。
1压力变化幅度为了便于描述塔内某一条直线上压力的变化情况，引进了压力变化幅度的概念。
压力变化幅度表示同一直线上任意两点间压力的变化量与前一个点的压力的比值，压力下降幅度越大，表明压力波动越大，压降越大。
ωp =△p p 1=p 2-p 1p 1（1）式中，p 1为前一个点上的压力（pa ）；p 2为后一个点上的压力（pa ）；Δp 为两点间压力的变化量（pa ）。
2数学模型2.1控制方程质量守恒方程为：əρət +əəx i（ρμi ）=0（2）动量守恒方程：əəx t （ρμi ）+əəx j （ρμi μj ）=əp əx i +əτij əx j+ρg i +F i（3）基于fluent 乙酸变径精馏塔的数值模拟陈林凤1，冯清付2，江振飞2，王在良1，李伯奎2（1.江苏科圣化工机械有限公司，江苏淮安223002；2.淮阴工学院，江苏省先进制造技术重点实验室，江苏淮安223003）摘要：压降是填料塔设计时的重要参数，压降越小，分离效果越好。
储罐内可燃气云爆炸压力数值模拟对比分析研究
全性问题，同时可 将 理 论 解 和 少 量 试 验 结 果 作 为 数值计算结果的验证 。 ［４～６］
常用确定容器内部爆炸载荷数值模拟方法主 要有两种：一种是 将 气 云 爆 炸 的 破 坏 作 用 等 效 为 ＴＮＴ爆炸 的 破 坏 作 用，即 为 ＴＮＴ当 量 法，通 过 模 拟炸药的 爆 炸 压 力 近 似 得 到 可 燃 气 云 的 爆 炸 载 荷；还有一种是基 于 流 体 动 力 学 和 化 学 反 应 动 力 学理 论，实 现 爆 炸 流 场 各 物 理 量 的 模 拟。 文 献 ［７］即 采 用 ＴＮＴ当 量 法，对 １０００ｍ３ 立 式 钢 储 罐 进行了数值模拟，探 讨 了 不 同 因 素 （浓 度、高 径 比 及流固耦 合 等 ）对 爆 炸 载 荷 的 影 响，分 析 了 爆 炸 冲击载荷下储罐的应力。 而 文 献 ［８］则 采 用 流 体 动力 学 （ＣＦＤ）方 法，基 于 Ｆｌｕｅｎｔ软 件 分 析 了 连 通 容器 内 气 体 爆 炸 流 场 中 温 度、压 力、速 度、密 度 和 燃烧速率随时间 的 变 化 规 律，较 为 清 晰 地 反 映 出 气体爆 炸 过 程。 ＴＮＴ当 量 法 和 计 算 流 体 动 力 学 （ＣＦＤ）方法都能 够 比 较 准 确 地 计 算 爆 炸 压 力，但
立式拱顶储罐在我国的大型油库和石油化工 企业得到了广泛 应 用，其 内 部 储 存 油 品 挥 发 出 的 可燃气体与空气 混 合 后，遇 点 火 源 极 易 引 发 爆 炸 事故 。 ［１～３］ 在我国 石 油 石 化 介 质 储 存 中，储 罐 已 逐 步 实 现 大 型 化 ，储 罐 容 量 越 大 ，意 味 着 单 个 储 罐 发生燃烧爆炸事 故 引 起 的 损 失 越 大，因 此 需 要 对 储罐安全性予以更多的重视。合理确定储罐内部 的燃爆载荷及其 变 化 规 律，对 于 减 少 爆 炸 事 故 的 发 生 、储 罐 的 设 计 、研 发 和 后 期 维 护 具 有 重 要 的 指 导意义。试验无疑是科学研究获取相关参数最直 接 有 效 的 方 式 ，但 由 于 爆 炸 具 有 很 强 的 破 坏 作 用 ， 如 果 完 全 通 过 试 验 来 获 取 数 据 ，花 费 巨 大 ，此 外 还 存在不可预测的 安 全 性 问 题。采 用 理 论 模 型 （经 验公式）可 以 直 接 获 得 最 大 超 压，但 过 度 的 简 化 往往使计算结果产生较大的偏差。数值计算为爆 炸问题的研究提 供 了 一 种 新 思 路，能 够 获 得 更 加 全 面 、足 够 精 确 的 计 算 结 果 ，花 费 较 小 又 不 涉 及 安
浅析数值模拟软件Fluent在煤矿瓦斯爆炸中的作用
浅析数值模拟软件Fluent在煤矿瓦斯爆炸中的作用作者：何麒麟来源：《绿色科技》2014年第03期摘要：指出了过去对于煤矿瓦斯爆炸问题的讨论大都是利用理论经验进行分析，缺少了更加直观的分析。
基于数值模拟Fluent，初步探讨了数值模拟软件在煤矿瓦斯爆炸中的作用。
关键词：煤矿；瓦斯爆炸；数值模拟1引言我国拥有丰富的煤炭存储量，煤炭资源依然是驱动我国经济发展不可或缺的资源，同时，每年我国的煤矿数量依然在不断增加。
煤矿中因为存在有大量的瓦斯、煤尘，在矿井通风条件不利的情况下，是造成煤矿爆炸事故的极度危险因子，严重威胁着煤矿工作人员的生命安全。
近年来，我国每年都会发生多起煤矿瓦斯爆炸事故，据不完全统计，每年全国都有5000人左右在煤矿瓦斯爆炸事故中丧生，因为煤矿瓦斯爆炸事故所造成的直接经济损失约为10亿元人民币，这都警示着我们，减少煤矿瓦斯爆炸事故的发生是非常有必要的[1]。
本文以数值模拟软件Fluent为出发点，探讨了数值模拟软件在我国煤矿瓦斯爆炸中的作用，以期能够减少我国煤矿瓦斯爆炸事故的发生。
2数值模拟软件FluentFluent是隶属于CFD的一种商业软件，它是基于计算机技术而发展起来的计算流体力学，可以模拟多种复杂的流体流动。
在以前，理论分析方法仅限于使用公式推导，并不能很直观的得到流体的运动状态[2]。
Fluent则弥补了这一方面的缺陷，可以比较准确的得到流体运动状态。
Fluent采用基于完全非结构化网格的有限体积法，而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法，这样就使得Fluent在转换与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流等方面有着广泛的应用。
在进行数值模拟中，通过建立物理模型，设定稳定的控制方程，确立材料的物理特性，设置准确的边界条件，输入确切的松弛因子，最终通过迭代计算得到结果[3]。
在煤矿瓦斯爆炸中存在传热、燃烧、流体流动、压力变化等多种复杂过程，采用Fluent进行数值模拟无疑是非常适合的。
尿素合成塔高效塔板的Fluent数值模拟
ｍｏ ｄ ｅ ｌ ，ｇ ａ ｓ － ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ｔ ｗ ｏ － ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｍｉ ｘ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｌ ｆ ｏ ｗ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｉ ｎ Ｃ ａ ｓ ａ ｌ ｅ Ｚ— ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｊ ｅ ｔ － ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ，ａ ｎ ｄ
Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ 数值模拟 ’ 。 ‘
赵 双， 王庆锋 ， 庞 鑫
（ 北 京 化 工 大 学 故 障诊 断与 自愈 工 程 研 究 中 心 ， 北京 １ ０ ０ ０ ２ ９）
摘
要： 尿素合成塔板 的结构型式影 响尿素合成 Ｃ Ｏ ： 转化率 ， 市场上 多种“ 高效 ” 塔板并存 ， 工程上难 以
化
学
工
程
师
Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ
２ ０ １ ５年第 ０ ６期
： 继
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ６ ２ ４ ７ ０ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ２ ３ — １ １ ７ １ ｈ ｑ ． ２ ０ １ ５ ０ ６ １ ６
续
教 育
尿 素合成塔 高效塔板 的 Nhomakorabea正确选择 ， 存在“ 高效” 塔板 “ Ｃ Ｏ ： 转化率并不高” 的现象 。 基于计算流体力学 ， 应用湍流模型模拟并分析了卡萨
利ｚ 型塔板和喷射型塔板气液两相流混合及 流动特性 ， 并用 Ｃ Ｏ 气含率间接表征气液两相流的混合 均匀程
度， 进而 间接反映塔板的效 能。在相 同生产负荷下模拟不 同结构 “ 高效塔 板” 的Ｃ Ｏ 气含率分布 ， 和相同结构
关键词 ： 高效塔板 ； 合成尿素 ； 计算流体力 学 ； 湍流 ； 模拟
尿素合成塔液相泄漏蒸气爆炸压力计算
尿素合成塔液相泄漏蒸气爆炸压力计算徐书根;王威强;刘燕【摘要】Based on the theory of thermodynamics, a theoretic calculation is done of the explosion of vapor leaked out from the liquid phase sector in the urea synthesis converter. The cracking defect is taken as the leak-out hole, and the crack opening area is considered to change with the change in internal pressure load, thereby exerting influence on the leakage rate and further affecting the rebound of the internal explosion pressure load. The calculation results show that the leakage from the liquid phase sector in the urea synthesis converter filled with high-temperature and high-pressure materials will lead to vapor explosion.%基于热力学理论,对尿素合成塔液相区泄漏的蒸气爆炸进行了理论计算.将裂纹型缺陷作为泄漏口,并且认为裂纹张开面积随内部压力载荷的变化而变化,从而对泄漏速率产生影响,进而影响内部爆炸压力载荷的反弹.计算结果表明:盛装高温、高压物料的尿素合成塔的液相区泄漏能够引发蒸气爆炸.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2012(039)002【总页数】6页(P22-26,38)【关键词】尿素合成塔;蒸气爆炸压力;液相区泄漏【作者】徐书根;王威强;刘燕【作者单位】中国石油大学<华东>机电工程学院山东青岛266555;山东省特种设备安全工程技术研究中心山东济南250061;山东大学机械工程学院山东济南250061;山东省特种设备安全工程技术研究中心山东济南250061;山东大学机械工程学院山东济南250061;山东省特种设备安全工程技术研究中心山东济南250061【正文语种】中文2005年3月，山东平阴鲁西化工第三化肥厂1台尿素合成塔(以下简称尿塔)发生严重的塔体爆破事故。
基于CFD的海洋平台爆炸载荷数值模拟分析
127中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.09 （下）CFD 模型指的是数值模型。
其能够对高度非线性的爆炸传播过程实现较为准确的描述，一般将其应用到可燃气体爆炸的模拟研究中。
本文基于CFD 模型，应用FLACS 软件进行气体爆炸场景分析，针对典型海洋平台上部结构进行建模，研究海洋平台上结构的布置及排列情况对于爆炸超压分布的影响，并给出结构布设建议，为工程实践提供参考。
1 可燃气体爆炸的数学物理模型1.1 物理模型可燃气体爆炸指的是可燃气体遇到着火点后会在短时间内迅速向周围传播燃烧的现象，是一种较为强烈的化学现象。
在爆炸过程中的典型物理现象是高温、火焰燃烧以及高压等。
图1中所示的即为可燃气体的爆炸模型示意图，此时可燃气体与空气混合并且达到了爆炸的条件。
如果存在中心燃烧源将可燃气体进行点燃，此时将会形成一定的燃烧波并迅速将周围辐射，使得附近其他点燃后，就成为新的燃烧源并继续向周围扩散。
整个过程通过球面扩散方式向外部辐射燃烧波。
如果其发生在一个密闭空间内，可燃气体温度在短时间内急剧上升，压力增大就形成了爆炸现象。
管道在受到纯弯载荷后会形成曲率半径为ρ的环形线段，如图1所示。
1.2 数学模型FLACS 中的数学模型通过可压缩守恒方程建立，模拟了理想气体的膨胀过程。
此模型总中含有的方程有动量方程、湍流动能方程、混合物组分方程等。
可以将其表示为如下形式：()()(())i j j j u S t x x x φφρφρφρφ∂∂∂∂+−Γ=∂∂∂∂effφφµσΓ=湍流动能耗散率(ε)，焓(h)，和可燃气体质量分数(Y fu )。
其中φ、σφ和S φ的具体含义如表1。
2 结构布置对于爆炸超压的影响2.1 孔隙率的影响一般可以通过孔隙率表基于CFD 的海洋平台爆炸载荷数值模拟分析戴伟1，阮伟东2，刘畅3（1.浙江工业大学海洋研究院；2.浙江工业大学建工学院，浙江 杭州310014；3.南方科技大学海洋科学与工程系，广东 深圳 518000）摘要：海洋平台中的可燃气体研究具有较高的复杂度，这与其复杂的空间结构有关，可以根据实际工程特点建立较为准确的理论模型，并对爆炸过程进行较为合理的描述。
基于Fluent的矿井瓦斯爆炸危险等级评定_张洪素
2010年第5期doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2010.05.010能源技术与管理基于Fluent的矿井瓦斯爆炸危险等级评定张洪素1，陈宏业2（1.中国矿业大学安全工程学院，江苏徐州221008；2.郑州大学工程力学系，河南郑州450001）［摘要］基于安全检查表和BP神经网络的评价模型预测矿井发生瓦斯爆炸的危险性，并以某矿1111（3）、1115（1）工作面为例，用Fluent分别模拟了简单U型通风和Y型通风下的瓦斯分布状态，结果表明Y型通风能有效解决瓦斯上隅角积聚问题，且研究结果与实际情况基本相符，可以用来预测和评价煤矿发生瓦斯爆炸事故的危险性。
［关键词］BP神经网络；瓦斯；Fluent；预测［中图分类号］TD712［文献标识码］B［文章编号］1672-9943(2010)05-0023-030引言煤矿井下生产系统蕴涵着由人—机—环境构成的、空间分布极其复杂的灾害系统。
其中人工、自然因素共存，瓦斯、煤尘、矿井水害、火灾、顶板事故以及机电事故等是其存在的主要灾害形式。
安全科学的最新理论认为：只有对系统的危险程度进行定量评价，事先获得各种事故的可能后果及其对整个生产系统的影响，才能使技术和安全管理有关部门针对性的采取措施，达到安全生产的目的。
通常是从评价方法的原理与具体算法角度分析，大多采用传统的理论方法，或借用其它行业的现有技术来处理煤矿的特殊问题。
生产现场的大量管理经验证明，仅仅依靠传统的方法和思路对于具有特殊情况的煤矿安全问题很难做到定量、有效的评价。
因此，本文根据BP神经网络模型中煤矿瓦斯爆炸危险性等级标准的划分，对比分析不同通风方式下采空区上隅角瓦斯的积聚状态，为预防瓦斯爆炸提供可靠的理论依据。
1评价方法本文选用安全检查表和BP神经网络模型相结合的方法。
安全检查表的弹性很大，既可用于简单的快速分析，也可用于深层次的分析，它是识别已知危险的有效方法。
神经网络技术是近年来人工智能研究较为活跃的领域，它能够模拟人脑结构的思维功能，具有较强的自学性和联想能力，人工干预少，精度较高，对专家知识的利用也较少。
FLUENT论坛精华关于压力入口和压力出口的设定
FLUENT论坛精华关于压力入口和压力出口的设定FLUENT的湍流模型有哪几种？A、Spart-Alpla单方程模型B、K-e 双方程模型C、雷诺应力模型D、大涡模拟模型单方程模型在这几种模型的中的计算量最小，它是一种刚刚发展起来的湍流模型，主要针对于航空流体机械的数值模拟，对于其他复杂流动的计算还没有经过验证双方程湍流模型能够比较准确地模拟各种复杂流动，而且计算量也在工程可以接受的范围；标准k-ε模型解决一般的流动问题，RNG k-ε模型主要应用于旋转坐标系下的流动问题（旋转机械），Realizable k-ε模型主要用于射流、大分离、回流等问题雷诺应力模型和大涡模拟主要应用于湍流运动的机理研究中，由于计算量非常大，因此目前还很少用于有复杂几何形状的工程问题中请问该怎么设定压力入口的条件？Gauge Total Pressure 就是我知道的表压吗？Super/initial Gauge Pressure 该怎么确定？压力出口的Gauge Pressure 设置为环境大气压可以吗？压力入口边界条件压力入口边界条件用于定义流动入口的压力以及其它标量属性。
它即可以适用于可压流，也可以用于不可压流。
压力入口边界条件可用于压力已知但是流动速度和/或速率未知的情况。
这一情况可用于很多实际问题，比如浮力驱动的流动。
压力入口边界条件也可用来定义外部或无约束流的自由边界。
对于流动边界条件的概述，请参阅流动入口和出口一节。
压力入口边界条件的输入综述对于压力入口边界条件你需要输入如下信息驻点总压驻点总温流动方向静压湍流参数（对于湍流计算）辐射参数(对于使用P-1模型、DTRM模型或者DO模型的计算) 化学组分质量百分比(对于组分计算)混合分数和变化(对于PDF燃烧计算)程序变量(对于预混和燃烧计算)离散相边界条件(对于离散相的计算)次要相的体积分数(对于多相计算)所有的值都在压力入口面板中输入(Figure 1)，该面板是从边界条件打开的。
尿素低压吸收塔高氧分压操作论述
尿素低压吸收塔高氧分压操作论述侯立业【摘要】华鹤尿素装置自开车以来,低压吸收塔尾气排放中氧含量值波动比较大,甚至有时超过了斯塔米卡帮公司设计的安全限值4%.采用CO2汽提法工艺的尿素装置,该指标的波动极易进入爆炸区间,影响生产稳定运行和人员安全,为此结合本装置生产实际情况对氧含量超出设计值是否会发生爆炸进行针对性的论述.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2017(043)008【总页数】2页(P1,17)【关键词】低压吸收塔;爆炸区间;氧含量【作者】侯立业【作者单位】中海石油华鹤煤化有限公司尿素生产部,黑龙江鹤岗 154110【正文语种】中文【中图分类】TQ441.41尿素低压吸收塔作为高压系统尾气排放的末端，我厂对该设备气相设有专门的取样点，表1是2016年三个月尿素低压吸收塔放空气体取样全分析数据，并且对组分数据进行了爆炸极限及含氧量安全限值的计算分析。
1.1 采用5月3日氧含量为最高时举例计算分析计算情况：几种可燃物在空气与O2中的爆炸极限（见表2）：放空气可燃物总含量∑ F%=H2+NH3+CH4=3.43+0.16+0.98 =4.57以可燃物为基准：H2%含量为：H2∕∑F=75.1NH3含量为：NH3∕∑F=3.5CH4%含量为：CH4∕∑F=21.4根据“理查特里”公式算得：LLA=4.34%，LHA=4.30%，LHO=83.75%（上式中：LLA，LHA 分别表示可燃混合气在空气中的爆炸下限和上限。
LLO，LHO 分别表示可燃性混合气在氧气中的爆炸下限与上限。
）1.2 爆炸范围三元相图据此作出 F（可燃物）N（惰性组分）、O（氧）的三元正三角形相图如图1：1.3 实际组分爆炸分析图中U2代表在氧气中爆炸上限 83.75%，L2代表在氧气中爆炸下限 4.30%，U1代表在空气中爆炸上限 39.24%，L1代表在空气中爆炸下限 4.34%，FA 为空气线，由 U2、U1、L 点围成的三角形区域为爆炸范围，CL 为临界氧浓度线，即若氧气浓度低于临界值，则可燃气燃烧所需氧浓度不足，无法形成爆炸，该组分下临界氧浓度为 8.5%。
尿素合成塔压力控制系统技术改造
尿素合成塔压力控制系统技术改造
汤文华
【期刊名称】《中国科技财富》
【年(卷),期】2011(000)006
【摘要】主要介绍尿素合成塔压力控制系统的原理,使用中存在的弊端,技术改造的过程和改造后使用的效果.
【总页数】1页(P198)
【作者】汤文华
【作者单位】云南解化清洁能源开发有限解化分公司电仪公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于压力补偿器的液压比例控制系统技术改造 [J], 万飞;
2.动力稳定车稳定头垂直下压力控制系统技术改造的探讨 [J], 马占川
3.尿素合成塔塔板技术改造总结 [J], 刘青;赵旭斌;吴中;肖隆斌
4.尿素合成塔防爆技术改造及安全使用管理 [J], 周泉水;郑必超;廖定友
5.尿素合成塔防爆炸技术改造及安全管理 [J], 周泉水;郑必超;廖定友
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于Fluent尿素塔爆炸压力确定
基于Fluent尿素塔爆炸压力确定
骆晓玲;刘亮亮;吕昌海
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2011(000)007
【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.用Fluent流体计算软件对内径1400mm尿素塔爆炸压力进行分析,利用现代方式确定尿素塔爆炸瞬间的压力值.在尿素塔爆炸瞬间,内部压力并不会产生变化,但是断裂口形成的蒸汽云团集聚瞬时提高了周围压力,并且流体冲击压力较大,两项叠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.
【总页数】3页(P265-267)
【作者】骆晓玲;刘亮亮;吕昌海
【作者单位】青岛科技大学,青岛,266061;青岛科技大学,青岛,266061;青岛科技大学,青岛,266061
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;TQ5
【相关文献】
1.基于 Fluent 的泽尼斯塔混合油滴上升过程模拟 [J], 王俊宾;赵晨伟;唐年初
2.基于Fluent的离子交换塔出液装置的仿真模拟与研究 [J], 刘兵;雷泽勇;雷林;赵祥龙;莫瑾
3.尿素合成塔液相泄漏蒸气爆炸压力计算 [J], 徐书根;王威强;刘燕
4.基于fluent乙酸变径精馏塔的数值模拟 [J], 陈林凤;冯清付;江振飞;王在良;李伯奎
5.基于Fluent变径碳化塔变径段布局方式的研究 [J], 马兆泰;张锦程;滑小彤;王在良
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于ANSYS Fluent的料罐防溅装置的设计与应用
基于ANSYS Fluent的料罐防溅装置的设计与应用张磊;孟贝;刘金龙;孙延钊;王进安;孟科峰【摘要】在制丝生产线加香加料系统中,为解决本地料罐生产过程中通过自动排空装置向外溅料的问题,采用计算流体力学(ANSYS FIuent)软件设计防溅节料装置,并对节料效果进行了仿真分析.确定了节料装置与料罐的连接方式为螺纹连接,其规格为R3/4"密封管螺纹.其外壳为圆形,根据现场安装空间主要设计参数确定为:底面直径0.15 m,高0.16 m,壁厚1.5 mm,壳体内径为0.147 mm.经过仿真计算,确定了阻料器挡板的数量为3个.结果表明:本地料罐安装上防溅节料装置后,生产一批烟丝平均溅料次数由改进前6次降为0,1 a可节约料液800 kg.大大降低了生产成本,有效地维护了生产现场的干净整洁.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】3页(P119-121)【关键词】计算流体力学;加香加料系统;防溅装置;仿真【作者】张磊;孟贝;刘金龙;孙延钊;王进安;孟科峰【作者单位】山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂,济南 250104;山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂,济南 250104;山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂,济南 250104;山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂,济南 250104;山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂,济南 250104;山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂,济南250104【正文语种】中文【中图分类】TP391.7卷烟厂制丝生产线料液输送系统[1]主要由原料的贮存计量、香精香料的调制、成品料液的发射和料液的回收4部分组成。
加香加料工艺[2]料液施加过程分为：生产前，根据MES系统提供的信息，将足量料液由调制罐输送至贮存罐内贮存；生产时，香料厨房收到远程制丝线加香加料工艺段发送的要料信号后，对加料管路进行大循环预填充，为了平衡生产能力和减少料液的频繁输送，本地密闭料罐贮存部分料液；当收到物料流量信号后加料喷嘴打开，向滚筒内施加料液，实现料液的定比跟踪施加[3]；生产结束，当系统收到制丝线工艺段传来的退料信号后，进入料液回收、管路清洗阶段，从而完成整个料液施加过程。
基于Fluent的输液管路压力波动仿真
基于Fluent的输液管路压力波动仿真朱群伟; 张永祥; 朱丹宸; 刘树勇【期刊名称】《《舰船科学技术》》【年(卷),期】2019(041)009【总页数】6页(P110-114,120)【关键词】输液管道; 压力波动; Fluent; 非定常数值模拟【作者】朱群伟; 张永祥; 朱丹宸; 刘树勇【作者单位】海军工程大学动力与工程学院湖北武汉 430033【正文语种】中文【中图分类】U664.840 引言随着现代工业的不断发展，管路被广泛应用于船舶、大型重装设备及石油、天然气等输送系统。
管道的振动不仅对管道的寿命和安全造成一定影响，而且还会破坏与其相连接的仪表、阀口、机械等设备。
研究表明，在船舶管系中，润滑油管路压力波动是引起润滑油管道及附属设备振动的主要原因。
管内流体在泵的作用下压力、速度、密度等参数随时间呈周期性的脉动[1]。
当脉动的流体遇到阀门、法兰、弯头等阻抗管路部件时，将产生一定随时间周期变化的激振力，在激振力的作用下会引起振动和噪声问题[2]。
在我国每年因管道压力波动而导致管道破坏造成的损失难以估量，因此对管道压力波动研究具有广泛的工程背景与经济意义。
为了控制压力波动带来的危害，国内外学者不断探究管道流体压力波动的产生机理，寻找解决降低压力波动的方法，并取得了一定的成果。
党锡淇[3]介绍了气流脉动和振动的背景，研究内容和基本方法，并对流体的压力脉动给出了理论分析。
周红等[4]通过分析了管道内流体的连续方程和运动方程，推导了脉动压力的二阶偏微分方程，通过对弯管处的激振力分析，揭示了压力脉动引起管路系统振动的机理。
祁仁俊[5]对液压系统中压力产生脉动的机理进行分析，总结出脉动压力的基本种类与特征,并对压力脉动的频率成分进行了分析。
Kanyanta[6]进行了流体数值模型的验证试验研究，模型用于预测管内流体脉动。
从目前的研究现状来看对输液流体压力脉动的研究较少且只停留在理论分析。
本文以细长复杂弯管为研究对象，采用计算流体动力学软件Fluent 对管路内流场压力脉动特性进行数值模拟，分析管道不同位置压力脉动特性。
关于Fluent中的压力（二）和（三）
关于Fluent中的压力（二）和（三）转载：于舟中的博客设定操作压力时需要注意的事项如下：1. 对于不可压缩理想气体的流动，操作压力的设定直接影响流体密度的计算，因为对于理想气体而言，流动的密度由理想气体方程获得，理想气体方程中的压力为操作压力。
2. 对于低马赫数的可压缩流动而言，相比绝对静压，总压降是很小的，因此其计算精度很容易受到数值截断误差的影响。
需要采取措施来避免此误差的形成，ANSYS FLUENT通过采用表压（由绝对压力减去操作压力）的形式来避免截断误差的形成，操作压力一般等于流场中的平均总压。
3. 对于高马赫数可压缩流动的求解而言，因为此时的压力比低马赫可压缩流动的大得多，所以求解过程中的截断误差的影响不大，可以不设定表压。
由于ANSYS FLUENT中所有需输入的压力都为表压，因此此时可以将操作压力设定为0（这样可以最小化由于压力脉动而引起的误差），使表压与绝对压力相等。
4. 如果密度设定为常数或者其值由通过温度变化的函数获得，操作压力并没有在计算密度的过程中被使用。
5. 默认的操作压力为101325Pa。
操作压力的设定主要基于两点考虑，一是流动马赫数的大小，二是密度计算方法。
操作压力的推荐设置对于不涉及任何压力边界条件的不可压缩流动，ANSYS FLUENT 在每次迭代后要调整表压值。
这个过程通过使用参考压力位置处（或该位置附近）节点的压力完成。
因此，参考压力位置处的表压应一直为0。
如果使用了压力边界条件，则不会使用到上述关系，因此参考压力位置不被使用。
参考压力位置默认为等于或接近（0，0，0）的节点中心位置。
实际计算中可能需要设置参考压力位置到绝对静压已知的位置处。
在Operating Conditions对话框中的Reference Pressure Location选项组中设置新的参考压力位置的x，y，z的坐标即可。
如果要考虑某一方向的加速度，如重力，可以勾选Gravity复选框。
fluent压力进口设置详解[新版]
![fluent压力进口设置详解[新版]](https://img.taocdn.com/s3/m/4fe9001417fc700abb68a98271fe910ef12daebb.png)
压力入口条件确定边界流动参数的方式是这样的：1 不可压缩流动 (1)总压和总温是给定的；(2)静压由计算域内部单元值外插得到；(3)静温等于总温；(4)入口面处的密度为常数，或者是温度和/或组分质量分数的函数； (5)Bernoulli 方程将总压、静压与速度联系起来，由此方程可计算得到速度大小，再由给定的流动方向矢量可以计算出速度分量。
对于轴对称旋转流动，速度应包括旋转速度分量。
2 可压缩流动(1)总压和总温是给定的；(2)如果入口为亚音速流动，静压由计算域中紧邻边界的内部流体单元值外插得到；如果入口处的流动为超音速的，静压必须是给定的；(3)理想气体等熵关系式将压力入口边界处的总压与静压、总温与静温以及速度（马赫数）联系起来，可以计算入口面处的速度大小，进一步利用给定的流动方向矢量可求得入口处速度分量；(4)密度由理想气体状态方程确定。
解释Supersonic/Initial Gauge Pressure ，它应该这么读：Supersonic Gauge Pressure or InitialGauge Pressure 。
如入口处流动是超音速的，则该项为前者，如楼上2(2)条所述，就是静压。
如果入口处流动不是超音速的，则该项为后者，它的用处就是计算迭代初值时用（且可用可不用），别无它用。
至于驻点压力，指的是流体从无穷远处等熵滞止于相对于流场运动的钝体前驻点处时的压力，也就是（相对）总压。
驻点压力是指总压，总压等于动压加上静压。
即里面的total pressure 。
这里的gauge pressure 是指静压.而且total pressure 和gauge pressure 都是是相对于“operating condition ”栏里设置的压强的差值。
动压即221v ρ。
221pressure gauge pressure Total v ρ+=.压力进口边界条件详解同其他的流动标量属性一起，压力进口边界条件用于定义流动进口的动压。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
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Leabharlann 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
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
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
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
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
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
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
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
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
【 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
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
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 ，
（ 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 出口三种边界类型 ， 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
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
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
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
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
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
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