بررسی فشار و دما و سرعت انفجار گازهای متان و هیدروژن درلوله مستقیم بسته با نرم افزار انسیس فلوئنت

زمینه و هدف: با توجه به پیامدهای شدید حوادث انفجار گاز، آگاهی از پارامترهای حاکم بر رفتار حریق شامل فشار انفجار،سرعت ودمای احتراق امری ضروری است. بکار بردن فاکتورهای ارزیابی ریسک فرآیندی در طراحی خطوط لوله و نگهداری- تعمیرات موثر، در پیشگیری از پیامدهای ناگوار انفجار بسیار مهم است. هدف از این پژوهش شبیه سازی و تجزیه تحلیلحریق گازهای متان و هیدروژن برای جلوگیری از حوادث انفجار و آتش سوزی و استفاده از ابزارهای کنترلی با اگاهی ازحداکثر فشار و سرعت انفجار شعله گازهای متان و هیدروژن در خط لوله مستقیم بسته با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنتو مقایسه پارامترهای حریق و تاثیر غلظت سوخت در این دو گاز و مقایسه شکل شعله و رفتار حریق با نتایج تجربی می باشد.مواد و روش ها: به همین منظور شبیه سازی رفتارحریق دو مخلوط گازی متان هوا و هیدروژن- هوا با نرم افزارانسیسفلوئنت 18 صورت پذیرفت. مدل مورد نظر یک لوله دو بعدی کاملا محصور بوده است. در این مطالعه مخلوط گازی متان- هوا با نسبت هم ارزی 0.8 و هیدروژن- هوا با نسبت هم ارزی 1.2 استفاده گردید. یافته ها : نتایج نشان داد اختلاف بزرگی در حداکثر سرعت متان هوا وهیدروژن هوا وجود دارد، شعله هیدروژن به شکل قارچو شعله متان به شکل لاله تشکیل شدند، شکل صحیح شعله صحه گذاری بر عملکرد صحیح نرم افزار می باشد.نتیجه گیری: سرعت انتشار شعله و فشار انفجار هیدروژن هوا، به دلیل نوع سوخت و بالا بودن نسبت هم ارزی، بالاتر ازسوخت هیدروکربنی متان میباشد، انتشار و واژگونی شکل شعله در متان پایین تر از هیدروژن میباشد. که با نتایج تجربیمطابقت دارند. نرم افزار انسیس فلوئنت قابلیت بررسی فشار، سرعت و روند انتشارشعله را جهت آگاهی از فاکتورهای ارزیابیریسک فرآیندی داراست. پیشنهادات حاصل از این پژوهش به شرح ذیل می باشد: به دلیل هزینه بر بودن آزمایشات واقعی ،برای بررسی رفتار حریق میتوان از شبیه سازی به جای مطالعه تجربی استفاده کرد. 2- در واحدهای فرآیندی از قبیل تولید هیدروژن جهت آگاهی از فاکتورهای ارزیابی ریسک فرآیندی و طراحی خطوط لوله برای آگاهی از حداکثر فشار، دما و سرعتانتشار حریق گازهای هیدروژن و متان، میتوانیم فاکتورها را با استفاده از قابلیتهای نرم افزار انسیس فلوئنت محاسبه و پیشبینی نماییم.

Keywords:

شبیه سازی حریق , متان , هیدروژن , شعله