基于燃气爆炸试验优化TNT当量法预测冲击波超压研究

1

作者 程建华 翁应康 +1 位作者 顿志元 张紫君 《消防科学与技术》 北大核心 2025年第2期223-229,共7页

为探究不同定点距离下甲烷-空气预混气体爆炸冲击波超压预测方法的适用性和准确性,采用自制燃气管道爆炸装置进行了不同浓度下冲击波超压随距离变化特性试验研究,选用TNT当量法与TNO多能法分析了不同定点距离下不同浓度甲烷-空气预混气... 为探究不同定点距离下甲烷-空气预混气体爆炸冲击波超压预测方法的适用性和准确性,采用自制燃气管道爆炸装置进行了不同浓度下冲击波超压随距离变化特性试验研究,选用TNT当量法与TNO多能法分析了不同定点距离下不同浓度甲烷-空气预混气体爆炸冲击波超压的差异性,并基于TNT当量法对不同定点距离下燃气爆炸冲击波超压公式进行了修正。结果表明:甲烷-空气预混气体爆炸冲击波的衰减与冲击波超压成正比,与定点距离成反比;随着甲烷-空气预混气体浓度增加,冲击波超压曲线由介于TNT当量法与TNO多能法之间,逐渐演变为近端高于TNT当量法、远端低于TNO多能法;当甲烷-空气预混气体体积分数为9.5%、11.5%、13.5%时,修正后的冲击波超压随距离变化结果相较于实测值偏差绝对值百分比均低于25%。 展开更多

关键词 燃气爆炸 爆燃 tnt当量法 冲击波超压 偏差绝对值百分比

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基于优化TNT当量法的LPG储罐爆炸冲击波超压预测 被引量：2

2

作者 门金龙 亢方超 +1 位作者 熊碧波 陈志滔 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2023年第5期622-627,共6页

为了提高化工储罐爆炸冲击波超压预测科学性、准确性,采用TNT当量法、TNO多能法和Baker-Strehlow模型进行典型LPG储罐爆炸冲击波超压预测,分析了3种模型预测结果差异与偏差原因;根据储罐区空间布局和LPG爆炸极限范围修正了实际参与爆炸... 为了提高化工储罐爆炸冲击波超压预测科学性、准确性,采用TNT当量法、TNO多能法和Baker-Strehlow模型进行典型LPG储罐爆炸冲击波超压预测,分析了3种模型预测结果差异与偏差原因;根据储罐区空间布局和LPG爆炸极限范围修正了实际参与爆炸物质的TNT当量取值,并建立LPG储罐爆炸ANSYS数值模型进行验证。结果表明:在本文LPG储罐区爆炸场景中,修正后实际参与爆炸LPG的TNT当量取值为5130.25 kg;在此基础上TNT当量法预测偏差均远小于3种爆炸冲击波超压经验模型,预测中远场及远场超压时偏差基本在10%以下,一定程度上减小了经验模型预测误差,实现爆炸冲击波超压科学预测。研究结果可为化工聚集区爆炸事故防控、安全防护工程建设提供参考。 展开更多

关键词 LPG储罐 冲击波超压 tnt当量法

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基于TNT当量法的木粉爆炸超压及致灾距离研究

3

作者 张浩楠 原琪 +1 位作者 苑春苗 李刚 《东北大学学报(自然科学版)》 2025年第1期119-126,共8页

为快速评估木粉爆炸超压及致灾距离,采用TNT当量法预测木粉爆炸超压值.利用ANSYS/LSDYNA对木粉最大爆炸压力进行模拟.结果表明:当初始压力为0 MPa、粉尘质量浓度为750 g/m^(3)时,模拟值与实验值误差在10%以内;当初始压力为0.101 MPa、... 为快速评估木粉爆炸超压及致灾距离,采用TNT当量法预测木粉爆炸超压值.利用ANSYS/LSDYNA对木粉最大爆炸压力进行模拟.结果表明:当初始压力为0 MPa、粉尘质量浓度为750 g/m^(3)时,模拟值与实验值误差在10%以内;当初始压力为0.101 MPa、粉尘质量浓度为730 g/m^(3)时,计算值与实验值误差为2.44%,模拟值与实验值误差在7%以内,与计算值误差在8%以内,证明TNT当量法预测木粉爆炸超压在有/无标准大气压下均适用.根据TNT当量法估算建筑内粉尘爆炸超压分布结果,得到了人员伤亡、建筑损毁阈值,研究结果为木粉爆炸危险场所安全距离确定等防灾减灾措施提供参考依据. 展开更多

关键词 tnt当量法 爆炸超压 木粉尘 ANSYS/LS-DYNA 安全距离

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危化品船舶爆炸对隧道影响的计算理论与方法

4

作者 胡鹏 胡勇 +1 位作者 张胡 赵维阳 《中国水运》 2024年第4期21-23,共3页

基于可燃气云爆炸荷载计算理论及方法,提出以等效TNT当量法,建立空气、水、土体、隧道、船舶及炸药的综合模型,计算水下隧道的动力响应过程,分析水上危化品船舶爆炸对水下隧道的影响。其研究成果可为类似工程提供科学的指导与借鉴。

关键词 危化品船舶 水下隧道 爆炸 tnt当量法 动力响应

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天然气储配站蒸汽云爆炸后果模型对比与分析 被引量：1

5

作者 额冬梅 《石油工业技术监督》 2024年第11期15-19,共5页

为提高天然气储配站对于蒸汽云爆炸的风险管控能力,以某储配站球罐区天然气泄漏场景为例,分别利用TNT当量法、TNO多能法、Baker-Strehlow法和CFD方法计算了不同监测点下的超压值,分析不同模型计算结果的差异性和差异原因;随后根据可燃... 为提高天然气储配站对于蒸汽云爆炸的风险管控能力,以某储配站球罐区天然气泄漏场景为例,分别利用TNT当量法、TNO多能法、Baker-Strehlow法和CFD方法计算了不同监测点下的超压值,分析不同模型计算结果的差异性和差异原因;随后根据可燃气体爆炸极限和储罐空间布局,修正了实际可参与蒸汽云爆炸可燃气体的体积和质量,对近场超压值的计算结果进行了优化。结果表明,当距离大于200 m时,不同理论方法计算的超压值趋于相同;TNO多能法和Baker-Strehlow法根据爆炸场景选取的不同,在近场计算中存在超压值的高估或低估;推荐对于距离100 m及以上中远场,采用TNO多能法进行超压值的模糊预测;通过对比实际参与蒸汽云爆炸的可燃气体质量和泄漏速率核算的可燃气体质量,选取不同方法确定近场计算方法,以增加近场结果的可信度。 展开更多

关键词 蒸汽云爆炸 理论方法 数值方法 超压值 tnt当量法

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锅炉炉内汽水爆炸冲击波及爆炸效应评价研究

6

作者 汪杰 胡超 +1 位作者 林欣 严祯荣 《工业锅炉》 2024年第3期25-31,34,共8页

为合理地估算锅炉汽水爆炸冲击波的能量及破坏效应,首先对锅炉汽水爆炸的理论进行研究,主要包括锅炉汽水爆炸的过程与能量、TNT当量法、TNO多能法以及爆炸破坏评价准则,接着就某高温高压循环流化床锅炉水冷壁爆管引发炉内汽水爆炸事故... 为合理地估算锅炉汽水爆炸冲击波的能量及破坏效应,首先对锅炉汽水爆炸的理论进行研究,主要包括锅炉汽水爆炸的过程与能量、TNT当量法、TNO多能法以及爆炸破坏评价准则,接着就某高温高压循环流化床锅炉水冷壁爆管引发炉内汽水爆炸事故进行计算分析,经计算,汽水爆炸总能量为150822.1 kJ,其中饱和蒸汽爆破能量占饱和水的比例α为10.5%,不能按照一般处理进行忽略;在TNT当量法中,汽水爆炸冲击波的峰值超压Δpmax=0.204 MPa,依据超压准则评价其破坏效应时,得到近场超压偏大的结论;在TNO多能法中,汽水爆炸的DN值为4.036×10~7 Pa2·s,依据超压-冲量准则评价其破坏效应与实际情况相符。TNT当量法容易高估近场处的超压,因此在估算锅炉炉内汽水爆炸破坏效应时,优先选用TNO多能法结合超压-冲量准则的方法,其结果更为准确。该研究成果对锅炉炉内汽水爆炸事故的预防、认定、诊断分析提供了理论计算依据和数据支撑,对锅炉实际工程项目中安全风险的辨识和评估有着重要的意义,同时为运行中降低炉内发生汽水爆炸的风险给出了运行管理建议。 展开更多

关键词 锅炉汽水爆炸 tnt当量法 TNO多能法 超压准则 超压-冲量准则

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天然气管道泄漏爆炸事故风险分析 被引量：8

7

作者 张国军 高志国 +4 位作者 申龙涉 王秋莎 代堪亮 赵虎 袁玉 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2012年第3期66-69,共4页

针对天然气管道泄漏爆炸,采用爆炸冲击波超压模型,结合TNT当量法对超压进行理论计算,确定了其爆炸事故的伤害范围,找到了影响超压的主要影响因素,提出了减小冲击波超压的措施,为制订天然气管道安全运行及应急预案提供了依据。

关键词 爆炸 冲击波模型 tnt当量法 超压 障碍物

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高温铝液遇水爆炸的冲击波效应 被引量：4

8

作者 吕中杰 王鹏 +2 位作者 黄风雷 沈正祥 祁一洲 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期54-58,共5页

针对高温熔融铝液遇水作用产生的爆炸现象,建立了熔融铝液遇水爆炸冲击波效应的实验测试系统。应用数字压力记录仪(DPR)测量了距爆炸中心不同距离处的冲击波超压峰值及速度,应用冲击波超压的经验公式及TNT当量法计算了相应距离处的冲击... 针对高温熔融铝液遇水作用产生的爆炸现象,建立了熔融铝液遇水爆炸冲击波效应的实验测试系统。应用数字压力记录仪(DPR)测量了距爆炸中心不同距离处的冲击波超压峰值及速度,应用冲击波超压的经验公式及TNT当量法计算了相应距离处的冲击波超压峰值,并与实验测试值进行对比,分析了高温铝液遇水爆炸与TNT凝聚炸药爆炸产生冲击波效应的差异情况,为揭示高温铝液遇水爆炸机理提供有效依据。 展开更多

关键词 爆炸力学 冲击波效应 tnt当量法 爆炸机理

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锅炉爆炸事故危害半径的近似计算 被引量：9

9

作者 牛国庆 徐志胜 王海娟 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2005年第4期447-451,共5页

锅炉爆炸是十分严重的灾害性事故,它不仅会造成财产损失,还会导致人员伤亡。正确预测事故后果可以为事故的防范提供必要的帮助。文中介绍了用TNT当量法近似计算锅炉爆炸事故危害半径的原理、计算方法和程序,最后进行了实例计算。

关键词 锅炉 爆炸 tnt当量法 危害半径

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井下瓦斯爆炸时救生舱壳体受力情况的研究 被引量：5

10

作者 应富强 李俊豪 +1 位作者 黄金根 沈家栋 《煤矿机械》 北大核心 2013年第4期60-62,共3页

通过LS—DYNA对地下爆炸试验模型检测救生舱强度的实验进行模拟，在TNT当量法的基础上用TNT代替瓦斯空气混合气体．得出救生舱壳体在井下瓦斯爆炸时的受力情况；救生舱壳体正面的压力从底部往顶部递减，中心向两侧递减，压力在0．4410～... 通过LS—DYNA对地下爆炸试验模型检测救生舱强度的实验进行模拟，在TNT当量法的基础上用TNT代替瓦斯空气混合气体．得出救生舱壳体在井下瓦斯爆炸时的受力情况；救生舱壳体正面的压力从底部往顶部递减，中心向两侧递减，压力在0．4410～0．5326MPa。持续时间为242．5ms，在经历最大的压力峰值后，还会有几个小的压力峰值；救生舱壳体背部的力从底部往顶部递减。中心向两侧递减，压力在0．2027．0．3144MPa；救生舱壳体顶上和侧面的压力随着离正面的距离增大而逐渐减小．但减小的幅度很小，压力在0．27MPa。 展开更多

关键词 tnt当量法 LS—DYNA 救生舱 瓦斯爆炸

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煤矿瓦斯爆炸冲击波超压峰值的预测模型 被引量：4

11

作者 孙建华 赵景礼 +2 位作者 魏春荣 张锦鹏 谢尚 《煤炭工程》 北大核心 2011年第1期64-66,共3页

通过对空气中冲击波超压峰值的理论分析,基于TNT当量法对煤矿巷道内瓦斯爆炸超压数据进行研究,建立了煤矿巷道内瓦斯爆炸超压预测模型,并通过与实验测量值的比较,对模型进行了修正,该预测模型可以为矿井安全设施设计、事故灾害程度评估... 通过对空气中冲击波超压峰值的理论分析,基于TNT当量法对煤矿巷道内瓦斯爆炸超压数据进行研究,建立了煤矿巷道内瓦斯爆炸超压预测模型,并通过与实验测量值的比较,对模型进行了修正,该预测模型可以为矿井安全设施设计、事故灾害程度评估、安全设施审查提供理论依据。 展开更多

关键词 爆炸超压 tnt当量法 冲击波

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基于管道爆炸数值模拟的架空天然气管道并行间距研究 被引量：12

12

作者 王德国 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期175-180,共6页

从天然气管道失效泄漏引发爆炸现象出发，通过理论分析建立架空管道泄露模型，应用Matlab计算出管道泄露总量中参与爆炸的体积，通过TNT当量法将体积值转化为管道爆炸模型的初始当量。利用Autodyn软件建立管道爆炸物理模型，计算不同并... 从天然气管道失效泄漏引发爆炸现象出发，通过理论分析建立架空管道泄露模型，应用Matlab计算出管道泄露总量中参与爆炸的体积，通过TNT当量法将体积值转化为管道爆炸模型的初始当量。利用Autodyn软件建立管道爆炸物理模型，计算不同并行间距下管道受并行管线爆炸冲击超压及变形量。依据管道椭圆应变准则评定不同并行间距下管道受冲击变形风险。结果表明：架空管线受并行天然气管线爆炸冲击产生的变形破坏为超压破坏和冲量破坏两种形式。架空管道大变形位置为正对爆炸源最近点和背对爆炸源最远点。架空天然气管道安全并行间距：一级和二级风险距离分别为0～2和2～5m，三级风险距离为5m以上。将数值模拟结果与理论计算结果对比，验证了该数值计算方法的可行性。 展开更多

关键词 并行管道 tnt当量法 管道爆炸 并行间距

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LPG储罐的蒸气云爆炸后果模拟 被引量：7

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作者 黄斌 刘扬 魏立新 《石油化工安全环保技术》 CAS 2009年第1期26-28,共3页

在分析液化石油气的危险特性和发生蒸气云爆炸事故特点的基础上,用两种常用的蒸气云爆炸后果模拟方法TNT当量法和TNO多能法对液化石油气储罐发生蒸气云爆炸的后果进行计算,分别得到死亡、重伤、轻伤和财产损失半径。对两种方法的计算过... 在分析液化石油气的危险特性和发生蒸气云爆炸事故特点的基础上,用两种常用的蒸气云爆炸后果模拟方法TNT当量法和TNO多能法对液化石油气储罐发生蒸气云爆炸的后果进行计算,分别得到死亡、重伤、轻伤和财产损失半径。对两种方法的计算过程和结果进行了分析和讨论,并给出了罐区设计时的建议。 展开更多

关键词 蒸气云爆炸 tnt当量法 TNO多能法 伤害半径

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烟花爆竹爆炸事故危险性研究 被引量：3

14

作者 何汶静 杨玉成 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2016年第8期1157-1158,1162,共3页

在统计近10a烟花爆竹事故的基础上,利用TNT当量法,选取两种典型烟火药剂,分析研究了不同储存量烟花爆竹发生爆炸时的压力分布情况,并对不同储量烟花爆竹的伤害范围进行评估。研究表明,烟花爆竹的爆炸压力随距离的增加而降低,并且不同伤... 在统计近10a烟花爆竹事故的基础上,利用TNT当量法,选取两种典型烟火药剂,分析研究了不同储存量烟花爆竹发生爆炸时的压力分布情况,并对不同储量烟花爆竹的伤害范围进行评估。研究表明,烟花爆竹的爆炸压力随距离的增加而降低,并且不同伤害程度半径之间存在一定比例。 展开更多

关键词 烟花爆竹 爆炸事故 tnt当量法 火灾危险性

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环氧乙烷球罐事故破坏效应评价 被引量：2

15

作者 龚伟 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第4期556-559,共4页

以某化工企业环氧乙烷罐区为原型,建立了环氧乙烷泄漏事件树,对泄漏可能引发的急性中毒、闪火、BLEVE火球和蒸气云爆炸4种事故进行模拟分析。结果表明:急性中毒危害范围随泄漏速率的增大而增大;发生闪火区域与泄漏速率呈正相关,与风速... 以某化工企业环氧乙烷罐区为原型,建立了环氧乙烷泄漏事件树,对泄漏可能引发的急性中毒、闪火、BLEVE火球和蒸气云爆炸4种事故进行模拟分析。结果表明:急性中毒危害范围随泄漏速率的增大而增大;发生闪火区域与泄漏速率呈正相关,与风速呈负相关;泄漏超过500 kg环氧乙烷,BLEVE火球热辐射范围波及到装车区,蒸气云爆炸产生的冲击波会对周边储罐造成破坏。经过分析,某化工企业环氧乙烷罐区实际设计不能完全满足爆炸事故发生时的安全要求,故应加强日常安全管理,避免事故发生。 展开更多

关键词 环氧乙烷球罐 MATLAB 泄漏扩散 BLEVE tnt当量法

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北Ⅱ-2深冷输气管网泄漏蒸气云爆炸定量评价

16

作者 杜波 《油气田地面工程》 北大核心 2012年第9期40-40,共1页

北II-2深冷输气管网新建工程共新建输气管道4条,输送的介质是天然气,其火灾危险性属甲B类。用TNT当量法来预测其爆炸严重度,从评价结果看出,输气管线泄漏1 h时,若没有任何防护,发生蒸气云爆炸事故距泄漏点94～153 m范围内的暴露人员和... 北II-2深冷输气管网新建工程共新建输气管道4条,输送的介质是天然气,其火灾危险性属甲B类。用TNT当量法来预测其爆炸严重度,从评价结果看出,输气管线泄漏1 h时,若没有任何防护,发生蒸气云爆炸事故距泄漏点94～153 m范围内的暴露人员和设施将会受到不同程度的伤害或损伤。其中距泄漏点20.36～34.75 m范围内的暴露人员极有可能因遭受蒸气云爆炸冲击波的巨大伤害面临重伤或死亡。 展开更多

关键词 天然气 蒸气云爆炸 tnt当量法 伤害半径

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全尺寸独头巷道内瓦斯爆炸超压预测模型 被引量：3

17

作者 梁云峰 周心权 +1 位作者 张九零 邵劭 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期15-17,共3页

通过对TNT当量法理论的分析,以及对全尺寸独头巷道内瓦斯爆炸超压数据的研究,建立了全尺寸独头巷道内瓦斯爆炸超压随距离衰减的预测模型,并通过3个实例对其进行了验证.验证结果表明:该预测模型的计算值和实验值吻合较好.

关键词 独头巷道 爆炸超压 tnt当量法

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苯的蒸气云爆炸伤害风险分析 被引量：1

18

作者 陈雷 樊海宾 《西部探矿工程》 CAS 2009年第B03期214-216,共3页

苯是一种易燃易爆有毒类化学物质,若储罐发生泄漏,遇到点火源极易发生爆炸,对生命、财产和环境安全将造成极大的损害。在爆炸冲击波伤害模型的基础上,应用TNT当量法,推导了苯的爆炸冲击波伤害模型,并对杭州钢铁集团焦化厂苯库发生爆炸... 苯是一种易燃易爆有毒类化学物质,若储罐发生泄漏,遇到点火源极易发生爆炸,对生命、财产和环境安全将造成极大的损害。在爆炸冲击波伤害模型的基础上,应用TNT当量法,推导了苯的爆炸冲击波伤害模型,并对杭州钢铁集团焦化厂苯库发生爆炸的影响范围进行了分析。 展开更多

关键词 蒸气云爆炸 伤害模型 风险分析 爆炸冲击波 苯 tnt当量法 化学物质 易燃易爆

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爆炸冲击作用下埋地并行输气管道的动力响应 被引量：5

19

作者 田晓建 龙大平 +1 位作者 吴庆龙 武雯沁 《石油机械》 北大核心 2020年第6期134-142,共9页

天然气泄漏爆炸已成为埋地输气管道主要的极端灾害。选取TNT当量法作为输气管道小孔泄漏致爆的估算模型,适当选取材料本构模型,采用任意拉格朗日-欧拉方法(ALE),在验证模型精度的基础上,建立了埋地输气管道-土壤-炸药耦合的三维实体模型... 天然气泄漏爆炸已成为埋地输气管道主要的极端灾害。选取TNT当量法作为输气管道小孔泄漏致爆的估算模型,适当选取材料本构模型,采用任意拉格朗日-欧拉方法(ALE),在验证模型精度的基础上,建立了埋地输气管道-土壤-炸药耦合的三维实体模型,分析了埋地输气管道动力响应(等效应力、位移)与爆心距和炸药量之间的关系。研究结果表明:ALE法可较好地描述球形爆炸波在土中的传播规律,且可形象展示爆炸空腔及地表土丘的宏观演化过程;在爆心距为205 cm时,应力随着药量的增大而增大,管体的抗爆极限药量为58.4 kg;应力与位移均随着装药量的增大或爆心距的减小而增大;X向位移、迎爆点及背爆点的Y向位移随着时间的变化先增大后减小,管顶的Y向位移则呈现先增大后减小的二次震荡,管底的位移近似呈正弦规律变化;基于应变的失效判据与应力的失效判据评定结果存在偏差,应力评定结果相对偏保守。所得结论可为并行输气管道的安全评估提供参考。 展开更多

关键词 并行管道 泄漏爆炸 ALE 动力响应 爆心距 装药量 tnt当量法

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流化床多晶硅生产车间火灾模拟研究

20

作者 姚国林 张树平 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第5期632-635,共4页

结合某工程实例,采用FLUENT软件对流化床车间生产单元氢气泄漏燃烧、硅烷泄漏燃烧时的火焰温度和热辐射进行模拟分析,确定影响火灾的相关因素,并使用TNT当量法分析可燃气体泄漏后车间的爆炸危险性。结果表明,泄漏孔径对火灾范围影响重大... 结合某工程实例,采用FLUENT软件对流化床车间生产单元氢气泄漏燃烧、硅烷泄漏燃烧时的火焰温度和热辐射进行模拟分析,确定影响火灾的相关因素,并使用TNT当量法分析可燃气体泄漏后车间的爆炸危险性。结果表明,泄漏孔径对火灾范围影响重大;环境风速能降低硅烷火焰温度;爆炸破坏半径随时间和泄漏孔径的增加呈现非线性增长。 展开更多

关键词 可燃气体泄漏 火灾爆炸 FLUENT:tnt当量法

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