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安全与环境学报 2012年第4期12卷 251-254页

作者：郭伟伟乐涛涛王睿智华敏李正飞蒋正林潘旭海南京工业大学火灾与消防工程研究所南京210009 江苏省城市与工业安全重点实验室南京210009 江苏省消防总队南京210013

通过室外水幕抑制阻挡CO2扩散试验分析了CO2泄漏时的体积分数分布,探讨了水幕压力、水幕到泄漏源距离、泄漏源高度对水幕抑制阻挡重气云扩散能力的影响,得到了不同初始条件下的水幕稀释效率。结果表明:水幕压力越大,抑制效果越好;泄漏... 详细信息

通过室外水幕抑制阻挡CO2扩散试验分析了CO2泄漏时的体积分数分布,探讨了水幕压力、水幕到泄漏源距离、泄漏源高度对水幕抑制阻挡重气云扩散能力的影响,得到了不同初始条件下的水幕稀释效率。结果表明:水幕压力越大,抑制效果越好;泄漏源到水幕的距离较近时,CO2容易穿透水幕;泄漏高度低于水幕高度时,泄漏高度越高,水幕抑制效果越差。在此基础上得出了扇形水幕抑制阻挡重气云扩散机理,即向上喷射的扇形水幕是通过垂直向上的机械趋散作用、空气卷吸等将重气向上驱散,从而达到抑制阻挡非水溶性重气的目的。

关键词：安全工程水幕重气敞开空间稀释效率

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水幕稀释非水溶性重气影响因素的无量纲试验

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安全与环境学报 2016年第4期16卷 192-195页

作者：孙铖郭伟伟华敏李正飞蒋正林潘旭海南京工业大学火灾与消防工程研究所南京210009 南京工业大学江苏省城市与工业安全重点实验室南京210009 江苏省公安消防局南京210013

以CO_2为对象,通过敞开空间水幕稀释阻挡CO_2扩散试验,分析了CO_2泄漏时的体积分数分布,对水幕稀释阻挡非水溶性重气扩散的影响因素进行了无量纲分析,主要针对泄漏源高度、泄漏源距水幕距离、水幕流量及泄漏流量进行研究,通过研究各影... 详细信息

以CO_2为对象,通过敞开空间水幕稀释阻挡CO_2扩散试验,分析了CO_2泄漏时的体积分数分布,对水幕稀释阻挡非水溶性重气扩散的影响因素进行了无量纲分析,主要针对泄漏源高度、泄漏源距水幕距离、水幕流量及泄漏流量进行研究,通过研究各影响因素推出了无量纲准数及水幕的稀释效率。定义了两个无量纲量:无量纲流量K=Q/q和无量纲距离Ω=H/L。结果表明:K不变时,随泄漏流量增大,水幕后CO_2的体积分数变大。泄漏流量相同时,测试点处CO_2体积分数随K增大而减小。泄漏流量每增加1 m3/h,为保持水幕后CO_2的体积分数不变,K需要增加0.25。当越接近0.6时,水幕后CO_2的体积分数越小,稀释效果越好。最后,基于无量纲分析结果,针对非水溶性重气泄漏扩散现场,提出了水幕设置建议。

关键词：安全工程水幕重气无量纲稀释效率

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受限空间水幕稀释阻挡重气扩散实验研究

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消防科学与技术 2015年第10期34卷 1364-1371页

作者：齐敏乐涛涛华敏潘旭海南京工业大学安全科学与工程学院江苏南京210009 江苏省危险化学品本质安全与控制技术重点实验室江苏南京210009

以二氧化碳气体为对象,对受限空间水幕稀释阻挡重气泄漏扩散进行研究。实验系统主要由气体释泄放系统、模拟受限空间、水幕系统和实验气体浓度采集系统组成。考察水幕设置形式、水幕喷头类型、气体泄漏速率对水幕稀释阻挡效果的影响,揭... 详细信息

以二氧化碳气体为对象,对受限空间水幕稀释阻挡重气泄漏扩散进行研究。实验系统主要由气体释泄放系统、模拟受限空间、水幕系统和实验气体浓度采集系统组成。考察水幕设置形式、水幕喷头类型、气体泄漏速率对水幕稀释阻挡效果的影响,揭示水幕稀释阻挡重气泄漏扩散的原理。水幕设置形式分为串联形成单层水幕和并联形成双层水幕;喷头采用扇形喷头和锥形喷头。结果表明:采用单层水幕时,水幕下风向测得的CO2体积分数最小,水幕的稀释阻挡效果最好;扇形水幕对CO2的阻挡效果比锥形水幕好;气体的泄漏速率变大,水幕的阻挡效率变小。

关键词：受限空间水幕重气扩散稀释效率

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可喷射水幕的水马装置设计及数值模拟研究

可喷射水幕的水马装置设计及数值模拟研究

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作者：薛君华南理工大学

学位级别：硕士

面对危化品道路运输泄漏事故往往无法快速高效地对事故进行应急处置的难题,设计一种可以喷射水幕的水马装置,利用水马的便利性以及水幕良好的空气卷吸作用、动量传递以及传热作用,在泄漏事故发生后可以及时对泄漏气云进行阻隔稀释,防止... 详细信息

面对危化品道路运输泄漏事故往往无法快速高效地对事故进行应急处置的难题,设计一种可以喷射水幕的水马装置,利用水马的便利性以及水幕良好的空气卷吸作用、动量传递以及传热作用,在泄漏事故发生后可以及时对泄漏气云进行阻隔稀释,防止事故扩大,减少事故损失。本文以一种可以喷射水幕的水马装置为研究对象,通过设计、数值模拟、案例分析的方法对装置进行了研究,主要内容包括装置的结构设计、参数设计、性能研究以及应用效果研究。具体研究内容如下:（1）可喷射水幕的水马装置设计。介绍了可喷射水幕的水马装置的设计基础及要求,对装置的组成结构以及主要部件进行了具体分析,阐述了水马装置的工作原理,并确定了水马装置的基本参数。（2）水马装置参数优化。通过数值模拟结果与Rana实验结果对比分析,平均相对误差低于3%,验证了数值模型可靠性良好。利用计算流体力学（CFD）模型研究了扇形水幕和锥形水幕条件下的气云扩散特性,分析了不同供水压力、喷嘴安装角度等参数对水幕稀释性能的影响。研究表明:水幕可以有效抑制气云扩散;在相同供水压力下,扇形水幕的阻隔稀释效果优于锥形水幕;稀释效率随供水压力的增大而增大,供水压力设定在0.3MPa时比较合理;随着喷嘴安装角度的增大,水幕阻隔稀释效果下降。（3）水马阻隔稀释气云扩散影响因素分析。通过UDF编程优化了模型风速入口边界,对环境风速、水马至泄漏源距离、水马排布方式等因素对水幕抑制效果的影响进行了研究。研究结果表明:风速越大,水幕阻隔稀释性能越差。水马距离泄漏源越近,水幕的阻隔稀释效果越好,对气云扩散下风向和横向范围的抑制越好。双排水马的气云阻隔稀释效果优于单排水马,且双排水马间距较小的对下风向和横风向扩散范围的抑制效果的要优于间距较大的。（4）应用研究。结合某甲醇道路运输泄漏事故,对水马的实际应用效果进行验证。结果表明水马可以有效较少气云在下风向、横风向的扩散距离和危险区域面积。ERPG-1、ERPG-2、ERPG-3各级毒害范围影响面积减少比例均在70%以上。

关键词：交通安全水马水幕稀释效率减灾效果

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