Науковий вісник НГУ

Моделювання процесу формування зон застою на небезпечному виробничому об’єкті із застосуванням CFD-технологій

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2020

Останнє оновлення: 10 травня 2020

Опубліковано: 10 травня 2020

Перегляди: 1950

Authors:

М. В. Омельчук, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0001-7561-8778, Тюменський індустріальний університет, м. Тюмень, Російська Федерація, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Ю. С. Короткова, orcid.org/0000-0002-4827-5551, ТОВ «ІПІГАЗ», м. Тюмень, Російська Федерація

Е. А. Воронцова, orcid.org/0000-0001-5861-8899, АТ «НІПІГАЗ», м. Тюмень, Російська Федерація

 повний текст / full article

Мета. Завчасна оцінка безпеки об’єктів зберігання пропан-бутану шляхом моделювання процесів формування зон застою при можливому викиді газоподібних небезпечних речовин.

Методика. У представленому дослідженні використовуються методи тривимірного моделювання й кінцевих обсягів з використанням CFD-технологій на базі програмного комплексу FlowVision. Він базується на чисельному рішенні тривимірних рівнянь динаміки рідини й газу, що включають у себе закони збереження маси, імпульсу (рівняння Нав’є-Стокса), рівняння стану.

Результати. За допомогою методів тривимірного моделювання й кінцевих обсягів були розраховані зони застою в резервуарному парку за різних напрямків вітру й висоті вимірів, що дозволило комплексно оцінити ситуацію на даному об’єкті й розробити заходи щодо підвищення безпеки при експлуатації резервуарного парку, а також рекомендації щодо внесення змін на стадії проектування резервуарних парків із пропан-бутановою сумішшю з метою підвищення безпеки об’єкта в разі розгерметизації обладнання.

Наукова новизна. Показано, що споруди, розміщені на території резервуарного парку, погіршують рух повітряного потоку, що сприяє утворенню зон застою значних розмірів і, як наслідок, збільшення потенційного часу розсіювання ймовірного аварійного викиду небезпечних речовин. Встановлено, що для даного об’єкту максимальні розміри зон застою спостерігаються при північному напрямку вітру, а мінімальні – при південно-східному напрямку вітру.

Практична значимість. За допомогою передових засобів візуалізації та обробки даних можна відносно швидко та ефективно проаналізувати результати розрахунків і отримати необхідні дані. Отримані результати моделювання дозволяють проводити аналогічні дослідження для об’єктів, де можливий аварійний вихід газоподібних речовин.

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 discoveries, 6(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 University, 53, 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 Journal, 21(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 Procedia, 114, 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 Issues, 6, 73-79.

8. Permyakov, V. N., & Omelchuk, M. V. (2015). Field Verification of the Adequacy of Computational Results. Natural and Technical Sciences, 9(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 Hydraulics, 10, 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 Transfer, 132, 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 Energy, 240, 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 Technology, 47(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 Industry, 9, 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 Education, 23(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 Series, 653(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 Quimica, 16(32), 656-667.

• < Попередня
• Наступна >