《受限空間油氣爆炸數(shù)值模擬研究》由七章組成,包括緒論、受限空間油氣蔓延數(shù)值模擬、受限空間油氣熱著火數(shù)值模擬、狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸數(shù)值模擬、容積式受限空間油氣爆炸數(shù)值模擬、受限空間油氣爆炸被動(dòng)安全控制數(shù)值模擬、油氣爆炸主動(dòng)安全控制模擬研究。主要內(nèi)容為該教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)圍繞受限空間油氣爆炸防控關(guān)鍵過(guò)程近十年進(jìn)行的研究所取得的部分應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果組成。
本書(shū)作為專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的專(zhuān)著,一方面介紹解放軍后勤工程學(xué)院油氣安全與防護(hù)工程研究團(tuán)隊(duì)在油氣爆炸防控?cái)?shù)值模擬研究方面近十年的部分研究進(jìn)展;另一方面,該書(shū)可作為油氣安全與防護(hù)方向研究生有關(guān)學(xué)位專(zhuān)業(yè)課輔助教材,也可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生教學(xué)的輔助教材,還可作為該領(lǐng)域科研與工程技術(shù)人員的參考書(shū)。
《受限空間油氣爆炸數(shù)值模擬研究》是圍繞受限空間油氣爆炸防控關(guān)鍵過(guò)程近十年的研究所取得的部分應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果組成。
第1章緒論(1)
11受限空間氣體爆炸(1)
12受限空間氣體爆炸科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展(2)
13可燃?xì)怏w爆炸數(shù)值模擬研究進(jìn)展(5)
14受限空間油氣爆炸數(shù)值模擬研究中的術(shù)語(yǔ)和概念(11)
第2章受限空間油氣蔓延數(shù)值模擬(13)
21引言(13)
22受限空間油氣擴(kuò)散蔓延分析模型概述(13)
221基本假設(shè)及控制方程(13)
222湍流模型(14)
223控制方程的通用形式(16)
224模擬仿真的數(shù)值方法(17)
225壓力-速度耦合問(wèn)題的有限體積法(19)
226小結(jié)(23)
23狹長(zhǎng)受限空間油氣蔓延分析模型與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(23)
231模擬主坑道油氣擴(kuò)散蔓延數(shù)值模擬結(jié)果與分析(23)
232地下排水管溝油氣擴(kuò)散蔓延數(shù)值模擬結(jié)果與分析(38)
233小結(jié)(45)
參考文獻(xiàn)(46)
第3章熱著火數(shù)值模擬(47)
31引言(47)
32數(shù)學(xué)模型(47)
321數(shù)學(xué)模型的概述(47)
322油氣熱著火數(shù)學(xué)分析模型的確定(50)
323控制方程(51)
324應(yīng)機(jī)理和模型(52)
325輻射模型(66)
326小結(jié)(68)
33數(shù)值計(jì)算方法與定解分析(69)
331幾何建模及網(wǎng)格劃分(69)
332控制方程組的離散化(69)
333控制方程組的求解(73)
334物性參數(shù)計(jì)算(75)
335邊界條件的設(shè)定(78)
34數(shù)學(xué)模型及數(shù)值方法驗(yàn)證(80)
341冷態(tài)流場(chǎng)模擬的驗(yàn)證與分析(80)
342統(tǒng)一模型的驗(yàn)證(82)
343ISAT加速算法的效率及精度分析(87)
344小結(jié)(87)
35溫升源條件下油氣熱著火數(shù)值模擬結(jié)果與分析(88)
351計(jì)算條件(88)
352流場(chǎng)特征分析(89)
353油氣著火過(guò)程機(jī)理分析(89)
354油氣組分作用分析及基于的油氣濃度的組份分類(lèi)(92)
355空間尺度對(duì)油氣熱著火的影響的機(jī)理分析(95)
356小結(jié)(96)
36高溫?zé)嵩礂l件下油氣熱著火數(shù)值模擬結(jié)果與分析(96)
361計(jì)算條件 (96)
362流場(chǎng)特征分析 (97)
363油氣熱著火過(guò)程的機(jī)理分析(97)
364油氣熱著火臨界著火溫度機(jī)理分析(99)
365油氣熱著火壓力范圍的機(jī)理分析(101)
366油氣熱著火延遲期規(guī)律的分析(102)
367濕度影響熱著火的機(jī)理探討(105)
368小結(jié)(105)
參考文獻(xiàn)(105)
第4章狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸數(shù)值模擬(107)
41引言(107)
42狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸分析模型(107)
421狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸湍流流場(chǎng)的特點(diǎn)(107)
422狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸湍流模型研究(108)
423基于總能的RNGk-ε湍流模型(109)
424狹長(zhǎng)受限空間壁面邊界條件數(shù)值化研究(113)
43基于多種控制機(jī)理的湍流爆炸燃燒模型(115)
431狹長(zhǎng)受限空間油氣湍流爆炸燃燒過(guò)程的特點(diǎn)(115)
432狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸湍流燃燒模型研究(116)
433狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸多控制機(jī)理湍流燃燒模型(119)
44狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸機(jī)理、分析模型與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(121)
441引言(121)
442狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸數(shù)值計(jì)算方法研究(121)
443狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸數(shù)值計(jì)算方法驗(yàn)證(123)
45狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸數(shù)值模擬結(jié)果與分析(126)
451引言(126)
452狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸過(guò)程數(shù)值仿真模型(126)
453狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸數(shù)值模擬結(jié)果研究(128)
454其他狹長(zhǎng)受限空間常用爆炸仿真模型的計(jì)算結(jié)果分析(135)
參考文獻(xiàn)(138)
第5章容積式受限空間油氣爆炸數(shù)值模擬(141)
51引言(141)
52容積式受限空間油氣爆炸分析模型概述(141)
521容積式受限空間油氣爆炸湍流流場(chǎng)的特點(diǎn)(141)
522油氣混合物的爆炸過(guò)程(142)
523容積式受限空間油氣爆炸湍流模型(142)
524基于總能的RNGk-ε湍流模型(143)
525壁面邊界處理方法(146)
526基于多種控制機(jī)理的湍流爆炸燃燒模型(148)
527湍流燃燒模型(148)
528多控制機(jī)理湍流爆炸燃燒模型(148)
53容積受限空間油氣爆炸機(jī)理、分析模型與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(150)
531容積式受限空間油氣爆炸過(guò)程數(shù)值模擬分析(150)
532數(shù)值模擬分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較(152)
533兩起油庫(kù)覆土立式油罐油氣混合物爆炸事故的數(shù)值模擬及數(shù)值模擬分析
結(jié)果分析(154)
54容積受限空間油氣爆炸數(shù)值模擬結(jié)果與分析(162)
541引言(162)
542立式油罐類(lèi)容積式受限空間油氣爆炸過(guò)程重要特征的數(shù)值模擬分析研究(163)
543油罐油氣爆炸影響因素的數(shù)值模擬分析研究(167)
544油氣爆炸壓力波振蕩現(xiàn)象的模擬數(shù)值模擬分析研究(169)
參考文獻(xiàn)(172)
第6章受限空間油氣爆炸被動(dòng)安全控制數(shù)值模擬(173)
61引言(173)
62油氣爆炸被動(dòng)安全控制數(shù)值模擬分析模型與驗(yàn)證(173)
621油氣爆炸抑制兩相流基本模型(173)
622模型的驗(yàn)證(177)
63狹長(zhǎng)受限空間油氣爆炸抑制數(shù)值模擬結(jié)果與分析(178)
631引言(178)
632油氣爆炸及其抑爆模擬過(guò)程(179)
633數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果分析(180)
634油氣爆炸抑制主要影響因素分析(185)
參考文獻(xiàn)(190)
第7章油氣爆炸主動(dòng)安全控制模擬研究(191)
71引言(191)
72可燃?xì)怏w惰化防爆研究概述(191)
73燃惰氣油罐油氣惰化置換數(shù)值分析模型概述(193)
731常溫燃惰氣油罐油氣惰化置換過(guò)程數(shù)學(xué)模型(193)
732高溫燃惰氣油罐油氣惰化置換過(guò)程數(shù)學(xué)模型(194)
733組分質(zhì)量守恒方程(195)
734通用方程式下的離散方程(196)
735離散方程的算法研究(197)
736小結(jié)(198)
74燃惰氣油罐油氣惰化置換通風(fēng)數(shù)值模擬結(jié)果與分析(198)
741假設(shè)和簡(jiǎn)化(199)
742物理模型的三維幾何建模和網(wǎng)格劃分(199)
743初始條件與邊界條件(200)
744數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果分析(201)
745小結(jié)(218)
參考文獻(xiàn)(219)
附錄Ⅰ組分熱力學(xué)屬性系數(shù)(221)
附錄Ⅱ化學(xué)方程和Arrhenius系數(shù)(227)