必威体育精装版中国石油大学(北京)《计算机辅助安全工程》第4章 安全模拟与仿真-2.ppt

泄漏源与障碍物距离170m，障碍物尺寸为40×50m，风速2m/s 硫化氢90% 硫化氢10% 有毒气体在障碍物背风面沉积。 * * 4.5 基于CFD的事故灾害模拟 典型高含硫气井井喷事故数值模拟 井喷气体成分 组成 CH4 H2S CO2 体积分数% 84.19% 9.02% 6.79% 质量分数 % 68% 16% 16% 2003年12月23日发生在重庆市开县高桥镇罗家寨16H井。 国内乃至世界气井井喷史上罕见的特大井喷事故 建国以来重庆历史上死亡人数最多、损失最重的一次特大事故。 243人死亡，数千人不同程度中毒，数万群众紧急撤离。 对周围土壤、大气等环境因素造成不同程度的污染。 4.5典型高含硫气井井喷事故数值模拟 * * 井喷气体成分 组成 CH4 H2S CO2 体积分数% 84.19% 9.02% 6.79% 质量分数 % 68% 16% 16% 气候温暖湿润，雨量充足，日照偏少 气温4.0 ~8.0 0C，相对湿度为94%~99%。 无阻流量为400×104~1000×104 m3/d 平均风速为1m/s 大气稳定度为D级或E级稳定度 外界气压取101325pa。 事故现场环境条件 4.5典型高含硫气井井喷事故数值模拟 * * 名称 高度h（m） R1（m） R3（m） 底面中心坐标 地形形状 计算区域 500 2500 2500 （0，0） 六棱柱 A 400 900 300 （-1100，440） 六棱台 B 250 800 600 （-800，-1100） 四棱台 C 100 300 150 （1050，-1250） 四棱台 D 200 600 400 （1370，-230） 六棱台 E 400 550 250 （1650，900） 四棱台 F 450 1900 100 （0，-3400） 六棱台 重庆开县 罗家16H井周边三维 地形模型 4.5典型高含硫气井井喷事故数值模拟 * * 4.5典型高含硫气井井喷事故数值模拟 * * 4.5典型高含硫气井井喷事故数值模拟 * * 4.5典型高含硫气井井喷事故数值模拟 * * 4.5典型高含硫气井井喷事故数值模拟 * * 距离井口附近500m处 井喷初期，硫化氢浓度50ppm； 30min 后,硫化氢浓度达到200ppm. 死亡人员主要分布在距离井口500m以内的范围内; 死亡的最远距离出现在距离井口1200m处。 不同扩散时间的 硫化氢浓度横切面图 4.5典型高含硫气井井喷事故数值模拟 * * 井口上方100m和200m，气体的扩散范围比地面更大。 由于16H井的喷射流量非常大，导致高含硫气体的初始动量非常大，带动硫化氢向高处运动。 整个毒气气云将周围的几个村庄覆盖，即使住在山顶也不能幸免。 扩散30分钟不同高度 硫化氢浓度横切面图 4.5典型高含硫气井井喷事故数值模拟 * * 本章目录 4.5 基于CFD的事故灾害模拟 4.6 虚拟现实技术 * 虚拟现实（简称VR），又称灵境技术，是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。 综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。 使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够突破空间、时间以及其他客观限制，感受到真实世界中无法亲身经历的体验。 * 4.6 虚拟现实技术 * 虚拟现实是一种创建和体验虚拟世界的计算机系统。 一个完整的虚拟现实系统应具备以下特征(3-I)： 沉浸感(immersion) 交互性(interaction) 想象性(imagination) * 4.6 虚拟现实技术 * 虚拟现实系统的4个层次： 桌面式VR 以计算机的屏幕作为参与者观察虚拟境界的交互界面，利用个人计算机和工作站进行仿真。 沉浸式VR 通过应用显示装置等设备，使参与者完全沉浸在一个全新的虚拟环境而看不到现实世界。 增强式VR 允许参与者看见真实世界，同时又把虚拟对象叠加在真实的物体上，它是由真实环境和虚拟环境组合而成的系统。 网络分布式VR 将地理上分布的多个用