Материалы

Моделирование процесса формирования зон застоя на опасном производственном объекте с применением CFD-технологий

Рейтинг:   / 1
ПлохоОтлично 

Authors:

М. В. Омельчук, кандидат технических наук, доцент, orcid.org/0000-0001-7561-8778,  Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень, Российская Федерация, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ю. С. Короткова, orcid.org/0000-0002-4827-5551, ООО «ИПИГАЗ», г. Тюмень, Российская Федерация

Е. А. Воронцова, orcid.org/0000-0001-5861-8899, АО «НИПИГАЗ», г. Тюмень, Российская Федерация

 повний текст / full article



Abstract:

Цель. Заблаговременная оценка безопасности объектов хранения пропан-бутана путем моделирования процессов формирования зон застоя при возможном выбросе газообразных опасных веществ.

Методика. В представленном исследовании используются методы трехмерного моделирования и конечных объемов с использованием CFD-технологий на базе программного комплекса FlowVision. Он базируется на численном решении трехмерных уравнений динамики жидкости и газа, включающие в себя законы сохранения массы, импульса (уравнения Навье-Стокса), уравнения состояния.

Результаты. С помощью методов трехмерного моделирования и конечных объемов были рассчитаны зоны застоя в резервуарном парке при разных направлениях ветра и высоте замеров, что позволило комплексно оценить ситуацию на рассматриваемом объекте и разработать мероприятия по повышению безопасности при эксплуатации резервуарного парка, а также рекомендации по внесению изменений на стадии проектирования резервуарных парков с пропан-бутановой смесью с целью повышения безопасности объекта в случае разгерметизации оборудования.

Научная новизна. Показано, что постройки, размещенные на территории резервуарного парка, ухудшают движение воздушного потока, что способствует образованию зон застоя значительных размеров и, как следствие, увеличению потенциального времени рассеивания вероятного аварийного выброса опасных веществ. Установлено, что для рассматриваемого объекта максимальные размеры зон застоя наблюдаются при северном направлении ветра, а минимальные – при юго-восточном направлении ветра.

Практическая значимость. С помощью передовых средств визуализации и обработки данных можно относительно быстро и эффективно проанализировать результаты расчетов и получить необходимые данные. Полученные результаты моделирования позволяют проводить аналогичные исследования для объектов, где возможен аварийный выход газообразных веществ.

References.

1. Krasnogorskaya, N. N., & Akhmerov, V. V. (2015). Development of an Event Selection Algorithm to Enhance the Security of an Integrated Gas Station. In the world of scientific discoveries6(1), 476-487.

2. Biliaiev, M., Dolina, L., Kirichenko, P., & Kozachyna, V. (2018). Air Pollution near Piles Having Comprehensive Form. Proceedings of the National Mining University53, 237-243.

3. Simiu, E., & Yeo, D. (2015). Advances in the Design of High-Rise Structures by the Wind Tunnel Procedure: Conceptual Framework. Wind and Structures, an International Journal21(5), 489-503. https://doi.org/10.12989/was.2015.21.5.489.

4. Karimaie, H., Nazarian, B., Aurdal, T., Nøkleby, P.H., & Hansen, O. (2017). Simulation Study of CO2 EOR and Storage Potential in a North Sea Reservoir. Energy Procedia114, 7018-7032. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.1843.

5. Meroney, R. N. (2017). Prospecting for Wind Energy. International Telemetering Conference (Proceedings)2(2), 736-740.

6. Lisanov, M. V., Sumskoy, S. I., & Shvyryayev, A. A. (2018). Uncertainties of Quantitative Risk Assessment of Accidents at Oil and Gas Facilities. News of Gas Science, 2(34), 125-134.

7. Permyakov, V. N., Parfenov, V. G., & Omelchuk, M. V. (2015). Methods for Assessing the Sustainability of Storage Facilities for Liquefied Hydrocarbon Gases. Security and Emergency Issues6, 73-79.

8. Permyakov, V. N., & Omelchuk, M. V. (2015). Field Verification of the Adequacy of Computational Results. Natural and Technical Sciences9(87), 151-153.

9. Agranat, V., Malin, M., Abdullah, R., & Pioro, I. (2015). CFD Analysis of turbulent Mixed Convection Upward Flow of Supercritical Water in a Vertical Tube. International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics10, 8426-8439.

10. Wen, T., Luo, Y., He, W., Gang, W., & Sheng, L. (2019). Development of a Novel Quasi-3D Model to Investigate the Performance of a Falling Film Dehumidifier with CFD Technology. International Journal of Heat and Mass Transfer132, 431-442. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.12.027.

11. Tao, W., Yimo, L., & Lin, L. (2019). A Novel 3D Simulation Model for Investigating Liquid Desiccant Dehumidification Performance Based on CFD Technology. Applied Energy240, 486-498. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.02.068.

12. Bentaib, A., Meynet, N., & Bleyer, A. (2015). Overview on Hydrogen Risk Research and Development Activities: Methodology and Open Issues. Nuclear Engineering and Technology47(1), 26-32. https://doi.org/10.1016/j.net.2014.12.001.

13. Agapova, E. A., Degtyarev, D. V., Lisanov, M. V., & Kryukov, A. S. (2015). Comparative Analysis of Russian and Foreign Methods and Computer Programs for Modeling Accidental Emissions and Risk Assessment. Labor Safety in Industry9, 71-78.

14. Evseev, D. P. (2017). Use of the Abaqus Software Package for the Calculation of Building Structures. Trends in the Development of Science and Education23(3), 26-28.

15. Aksenov, A. A., Zhluktov, S. V., Savitskiy, D. V., Barte­nev, G. Y., & Pokhilko, V. I. (2015). Simulation of 3D Flows Past Hypersonic Vehicles in Flowvision Software. Journal of Physics: Conference Series653(1), 012072. https://doi.org/10.1088/1742-6596/653/1/01207.

16. Omelchuk, M. V., Korotkova, Y. S., & Vorontsova, E. A. (2019). Estimation of the Size of Stagnation Zones on the Territory of the Propane-Butane Tank Farm Aimed at Increasing the Safety of the Facility. Periodico Tche Quimica16(32), 656-667.

 

Следующие статьи из текущего раздела:

Предыдущие статьи из текущего раздела:

Посетители

3147324
Сегодня
За месяц
Всего
173
1650
3147324

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная