天然气泄漏扩散实验与高斯预测模型优化

摘要：

众所周知,掌握天然气扩散规律是天然气泄漏监测方案设计的重要依据,其中利用高斯模型来预测天然气泄漏扩散规律已成为天然气事故风险评估和安全疏散的重要技术,但目前还没有适用于天然气等轻气泄漏扩散浓度测量的实验装置.为解决高斯预测模型对天然气泄漏扩散预测精度较低的问题,采用天然气扩散浓度监测实验平台,借由阵列布置的激光甲烷浓度探头测量不同风速和不同泄漏速率下,扩散下游空间内不同高度和位置的甲烷浓度,进一步修正了高斯扩散模型中的抬升高度和侧向、垂向扩散系数.研究结果表明:①自主设计的甲烷浓度监测实验平台,可实现下游扩散空间内任意位置的泄漏气云捕捉和分布式浓度测量;②天然气泄漏的气云抬升现象不明显,仅在无风、泄漏速率较小时出现了明显的气云向上抬升.结论认为,通过实验优化后的高斯扩散模型计算精度显著提升,对比查表获取的经验参数,本研究优化后的高斯模型预测扩散浓度偏差由 33%降低至 16%,显著降低了预测误差,成果对天然气泄漏风险评估与泄漏监测系统的设计具有重要指导意义.

关键词：天然气、泄漏扩散实验、高斯模型优化、抬升高度、扩散系数

所属期刊栏目：44

分类号：TE882(石油、天然气储存与运输)

资助基金：中国博士后科学基金面上资助项目2022MD713779

在线出版日期：2024-08-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：154-164