Upload
studentkai
View
34
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Основные уравнения
1 , 1jt
t iji i i
vdC C
dt x x K x
Уравнение неразрывности
Уравнение диффузии
Уравнение импульсов
Уравнение теплопереноса
0i
i
vt xr r¶ ¶
+ =¶ ¶
ii t i
j d j
dC Ct x
Rd x
nr r
sæ ö¶ ¶ ÷ç= +÷ç ÷ç¶ ¶è ø
,jt
t iji k i i
vdK Kdt x x x
Уравнение энергии турбулентных пульсаций
Уравнение диссипации турбулентных пульсаций
2 /t C Kmn e=
Коэффициент турбулентного переноса
1 trad
p i tr
i
dT TQ QE
dt c x x
Константы K-e модели турбулентного переноса
1
2
0.09; 1.43;
1.92; 1; 1.3k
C C
Cm e
e es s
= =
= = =
,,
r ir i
dCR
dtr =
Уравнение движения продуктов диссоциации
i
i i
Сp RT
Уравнение состояния
,i
t ij ij i
d pg
dt x xu
r r¶ ¶
= - +¶ ¶
τ
Лекция 165.5. Численное моделирование взрыва
Избыточное давлениеmax3.6крR RТепловое излучение
внешний взрыв 25 - 30 кПа
внутренний взрыв 20 - 25 кПа
Бейкер У., Кокс П., Уэстайн П., Кулеш Дж., Стрелоу Р. Взрывные явления. Оценка и последствия. Кн.1. Пер. с англ. – М., Мир, – 1986, – 319 с.
t= 00.00 c
Рассеяние облака пропана
Концентрация пропана в разрезе облака Вид сверху
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 00.00 c
Рассеяние облака пропана
Концентрация пропана в разрезе облака Вид сверху
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 01.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 02.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 03.00 ct= 04.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 05.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 06.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 07.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 08.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 09.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 10.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 11.00 c
0 10 20 30 40 500.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 12.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 13.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 14.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 15.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 16.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 17.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 18.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 19.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t= 20.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=0.00 c
Горение облака пропана
Концентрация пропана в разрезе облака Вид сверху
Температура в разрезе облака
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=0.00 c
Горение облака пропана
Концентрация пропана в разрезе облака Вид сверху
Температура в разрезе облака
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=0.10 ct=0.20 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=0.30 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=0.40 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=0.50 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=0.60 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=0.70 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=0.80 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=0.90 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=1.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=1.50 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=2.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=2.50 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
t=3.00 c
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
10.00
20.00
30.00
40.00
Горение облака пропана.
Эксперимент
D. M. Johnson, M. J. Pritchard. Large-scale experimental study of boiling liquid expanding vapour explosions (BLEVEs). 14th Int. LNG/LPG Conference & Exhibition, Gastech, 1990, pp. 1–30.
Выводы
1. Численное моделирование позволяет изучать динамику процесса взрыва, которую невозможно изучить в эксперименте.2. Численное моделирование позволяет рассчитать зону разрушений и зону температурного воздействия взрыва. 3. Численное моделирование позволяет предсказывать возможные чрезвычайные ситуации и их последствия.