[發(fā)明專利]一種考慮大尺度障礙物影響的室內(nèi)天然氣爆炸峰值超壓的預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810644232.9
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108829984B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐磊;楊凱;呂鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

1.一種考慮大尺度障礙物影響的室內(nèi)天然氣爆炸峰值超壓的預(yù)測方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1、利用數(shù)值分析法獲得大尺度障礙物體積阻塞率、泄爆面靜開啟壓力、泄爆面積以及房間體積四個爆炸影響參數(shù)對室內(nèi)天然氣爆炸峰值超壓產(chǎn)生影響的實驗數(shù)據(jù)；

步驟2、對所述實驗數(shù)據(jù)進行非線性擬合，建立包含大尺度障礙物體積阻塞率、泄爆面靜開啟壓力、泄爆面積以及房間體積四個爆炸影響參數(shù)在內(nèi)的室內(nèi)天然氣爆炸峰值超壓預(yù)測模型；

其中，所建立的室內(nèi)天然氣爆炸峰值超壓預(yù)測模型表示為：

當時，

當時，

上式中，P_max表示室內(nèi)天然氣爆炸峰值超壓；R_vb表示大尺度障礙物體積阻塞率，R_vb＝V_o/V，其中V_o表示室內(nèi)各大尺度障礙物的體積之和，V表示房間體積；p_a表示泄爆面靜開啟壓力；p_o表示室內(nèi)氣體初始環(huán)境壓力；A_v表示泄爆面積；A₀表示泄爆面所在墻面面積；A_v/A₀表示房間的泄壓比；

步驟3、將爆炸事故現(xiàn)場獲取的相關(guān)參數(shù)輸入所述預(yù)測模型，對室內(nèi)天然氣爆炸峰值超壓進行預(yù)測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟1的過程具體為：

首先創(chuàng)建包含大尺度障礙物體積阻塞率、泄爆面靜開啟壓力、泄爆面積以及房間體積四個爆炸影響參數(shù)的若干組數(shù)值計算物理模型；

基于數(shù)值計算物理模型的結(jié)構(gòu)，獲得大尺度障礙物體積阻塞率、泄爆面靜開啟壓力、泄爆面積以及房間體積四個爆炸影響參數(shù)對室內(nèi)天然氣爆炸峰值超壓產(chǎn)生的影響，并獲得相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)；

其中，在若干組數(shù)值計算物理模型中，爆炸影響參數(shù)的數(shù)值取值范圍分別為：大尺度障礙物體積阻塞率為0％-40％、泄爆面積為0.16m²-6.25m²、泄爆面靜開啟壓力為0MPa-0.7MPa、房間體積為12m³-37.5m³。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)測方法，其特征在于，在步驟3中，所述爆炸事故現(xiàn)場獲取的相關(guān)參數(shù)包括：

大尺度障礙物體積阻塞率、房間尺寸、障礙物尺寸、泄爆面積、泄爆面靜開啟壓力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)測方法，其特征在于，在步驟3中，所述將爆炸事故現(xiàn)場獲取的相關(guān)參數(shù)輸入所述預(yù)測模型，具體包括：

根據(jù)爆炸事故現(xiàn)場獲取的相關(guān)參數(shù)，分別計算獲得爆炸房間內(nèi)大尺度障礙物的體積阻塞率R_vb以及房間泄壓比A_v/A₀；

根據(jù)房間泄壓比A_v/A₀的取值范圍，選擇相應(yīng)的預(yù)測模型對室內(nèi)天然氣爆炸峰值超壓進行預(yù)測。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述預(yù)測方法，其特征在于，計算爆炸房間內(nèi)大尺度障礙物的體積阻塞率R_vb的過程為：

根據(jù)獲取的房間尺寸計算房間體積V，V＝長×寬×高；

根據(jù)獲取的障礙物尺寸計算障礙物體積V_o，V_o＝V₁+V₂…+V_n；

根據(jù)房間體積V和障礙物體積V_o計算爆炸房間內(nèi)大尺度障礙物的體積阻塞率R_vb，R_vb＝V_o/V。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述預(yù)測方法，其特征在于，計算房間泄壓比A_v/A₀的過程為：

根據(jù)獲取的房間尺寸計算泄爆面所在墻面面積A₀，A₀＝長×高或?qū)挕粮撸?/p>

根據(jù)泄爆面積A_v和泄爆面所在墻面面積A₀計算房間泄壓比K，K＝A_v/A₀。