第四章泄漏源模型-第三次课1208题库.pptx

1;;第四章 泄漏源模型 ;第四章 泄漏源模型 ;第四章 泄漏源模型 ;第4章 泄漏源模型 ;图4-1 后果分析程序(续);4.1 源模型介绍;4.1 源模型介绍;4.1 源模型介绍;4.1 源模型介绍;4.2. 液体经过孔洞流出;机械能守恒方程描述了与流动的液体相联系的各种能量形式： ;对不可压缩液体，有 ;孔洞中流出的液体平均流速为： ; 说明：C0是雷诺数和孔洞直径的复杂函数，为一指导性数据： ● 对锋利的孔洞和Re＞30000，C0=0.61， 基本上与孔径无关； ● 圆滑外形喷嘴， C0=1； ● 与容器连接的短管（L/D＞3），C0=0.81； ● C0未知时，可取1，释放/泄漏量最大。 该源模型的适用场合：充满介质的管道、连续操作过程的存储容器;例 4-1;4.3 液体通过贮罐上的孔洞流出;瞬时（某时刻）释放 本源模型可采用机械能守恒： ;4.3 液体通过贮罐上的孔洞流出; 对于储罐以恒定压力、液面变化持续泄放，有： ;（4-16）;4.3 液体通过贮罐上的孔洞流出;液体通过任意几何形状容器上的孔洞流出;液体通过任意几何形状容器上的孔洞流出;例4-2;例4-2 续;4.4液体通过管道流出;本模型可由机械能守恒并结合不可压缩流体来表达：;4.4液体通过管道流出;4.4液体通过管道流出;4.4液体通过管道流出;4.4液体通过管道流出;2-K方法 ;表4-2列出了常用的各类管道附件和阀门的K值 注意表中数据对应的设备尺寸的单位为英寸。;进口和出口效应的K系数，通过管道的变化说明了动能的变化，故机械能中不必考虑额外的动能项。两个极限对高Re数（Re＞100000），式（4-39）中的第一项可以忽略，且Kf=K∞；对低Re数（Re＜50），式（4-39）中的第一项占支配地位，且 ;∑Kf为所有压差损失相之和，包括：进口、出口、管长和附件。如对于没有管道连接或附件的贮罐上的一个简单的孔，摩擦仅仅是由孔的进口和出口效应引起的，对Re＞100000，进口的Kf=0，出口的Kf=1.0， ∑Kf=1.5。则：;（例子：孔板，破孔泄漏 等）;根据机械能守恒，气体是可压缩的，在经孔洞流出时，气体密度、压力、温度等均发生变化。假设没有轴功，忽略势能高度差的变化，可以得到描述孔洞可压缩流动的机械能守恒形式;式（4-42）与式（4-41）联立，并在任意两个方便的点之间积分。 初始点（下标为“。”）选在速度为零，压力为P0处，到任意的终点（无下标）积分，可得：;将式（4-44）代入式（4-43），定义与式（4-5）相同的新的流出系数C0，并积分，得到等熵扩散中任意点处流体速度的方程 ;对等熵膨胀，理想气体定律可写成 ; M为泄漏气体或蒸汽的分子量；T0为泄漏源的温度，Rg为理想气体常数。γ的值可查表4-3。 式（4-49）表明塞压仅仅是γ的函数(对于理想气体)。 对于锋利的孔，Re30000（同时不出现遏阻）情况下，流出系数C0=0.61，；但对塞流，流出系数随下游压力的下降而增加，对这些流动和C0不确定的情况，推荐使用保守值C0=1.0;转换;英制长度单位与国际标准单位的换算;4.6 蒸汽通过管道流出;图4-11的流动过程描述：进口（1处）的压力P1大于出口处压力P2，流体在P1-P2压差驱动下由进口（1处）向出口（2处）流动；气体流经管道时，由于P2＜P1，气体膨胀，膨胀后速度增加，动能增加，而温度降低（热能损失）；另一方面，流动过程中存在摩擦作用，气体温度因摩擦生热而升高。T2取决于膨胀和摩擦的相对大小。 本源模型涉及机械能守恒 ;对于无阀门或管道附件的直管段，联立式(4-29)和(4-30)，;温度比： ;动能 可压缩性 管道摩擦;将温度比、压力比及密度比代入(4-69)和(4-60)有