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中国土木工程学会燃气分会会刊
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低压天然气泄漏射流扩散特性研究

论文作者宋斌1、2，焦文玲1、2杂志期数2022年4月刊
关键词厨房；天然气；FLACS软件；数值模拟；泄漏；扩散；体积分数
作者单位（1. 哈尔滨工业大学建筑学院，黑龙江哈尔滨150090；2. 寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室，黑龙江哈尔滨150090）
基于几何相似、运动相似和动力相似准则，采用FLACS软件建立小尺度居民厨房天然气泄漏射流扩散数值模型，研究泄漏结束时刻居民厨房天然气平均体积分数（简称泄漏结束体积分数）分别为7.7%、9.5%、11.2%时天然气泄漏扩散特性。探讨天然气的时空分布特征，分析基于点火延迟时间的天然气分布与体积分数梯度。结果表明：竖直平面上天然气分布不均匀，体积分数差异较大，呈现明显的体积分数梯度；水平面上天然气分布较均匀，体积分数差异极小，体积分数梯度可忽略。因此分析户内天然气-空气非均匀混合爆炸特性时，应主要考虑竖直方向体积分数梯度对火焰发展特性及压力演变特性的影响。当泄漏结束体积分数为7.7%、9.5%、11.2%时，考虑点火延迟时间为15 s，计算得到158 s、192 s、223 s点火时刻，点火平面平均天然气体积分数分别为7.49%、9.42%、10.78%，比泄漏结束体积分数分别降低了2.73%、0.84%、3.75%。当泄漏结束体积分数为7.7%、9.5%、11.2%时，点火时刻最大z轴天然气体积分数梯度分别为0.288 4、0.094 8、0.143 1。即贫燃状态最大z轴天然气体积分数梯度比其他状态大，天然气分布更不均匀。
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