[发明专利]一种甲烷泄漏时的扩散仿真方法和系统

说明书

本发明提供了一种甲烷泄漏时的扩散仿真方法和系统，解决现有微孔泄漏缺少有效评估手段的技术问题。方法包括：根据燃气管路建设规范形成甲烷泄漏位置的环境模型；根据所述环境模型形成甲烷泄漏位置环境的网格划分；根据流体层流运动模型和分子扩散运动模型对划分的网格进行泄漏过程仿真计算形成甲烷泄漏位置的泄漏趋势，形成甲烷泄漏量评估。以甲烷泄漏位置的环境介质特点为仿真分析基础，通过流体扩散仿真和分子扩散仿真为主要分析手段，获取泄漏位置和泄漏环境的甲烷泄漏量的有效评估。对于埋地管道事故泄漏速率的研究将起到重要指导作用，将方便完善甲烷排放测算表，有助于在甲烷减排领域形成独特的解决方案。

技术领域

本发明涉及燃气泄漏检测技术领域，具体涉及一种甲烷泄漏时的扩散仿真方法和系统。

背景技术

随着燃气管网运营时间的不断增加，长期埋地的钢质燃气管道，在土壤自然腐蚀、杂散电流腐蚀(地铁、高铁及电力电信等电缆引起)等多种因素的共同影响下，逐渐进入腐蚀漏气多发的阶段。对于小孔微漏造成的甲烷排放量没有合适的估算方法，即使通过合理的示踪剂实现泄漏定位，也无法对甲烷泄漏量做有效评估。如何对埋地燃气管道的泄漏点的泄漏状态作出有效评估获得局部燃气泄漏规律是在保障燃气管网运行安全方面提升企业管理水平和应对环境保护责任的必需技术手段。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种甲烷泄漏时的扩散仿真方法和系统，解决现有微孔泄漏缺少有效评估手段的技术问题。

本发明实施例的甲烷泄漏时的扩散仿真方法，包括：

根据燃气管路建设规范形成甲烷泄漏位置的环境模型；

根据所述环境模型形成甲烷泄漏位置环境的网格划分；

根据流体层流运动模型和分子扩散运动模型对划分的网格进行泄漏过程仿真计算形成甲烷泄漏位置的泄漏趋势，形成甲烷泄漏量评估。

本发明一实施例中，所述根据燃气管路建设规范形成甲烷泄漏位置的环境模型包括：

确定甲烷泄漏位置的最小覆土厚度；

确定甲烷泄漏位置的最大孔径轮廓和孔径位置；

确定甲烷泄漏位置的压力状况。

本发明一实施例中，所述根据所述环境模型形成甲烷泄漏位置环境的网格划分包括：

建立环境模型的相对坐标系；

在相对坐标系中确定环境模型中对象的基本轮廓；

根据对象的基本轮廓进行环境模型的网格分割；

对分割网格进行网格无关性验证，形成优化的网格划分。

本发明一实施例中，所述进行泄漏过程仿真计算包括：

形成泄漏趋势计算时的初始条件和边界条件；

建立流体层流运动模型和分子扩散运动模型；

根据运动模型结合初始条件和边界条件形成网格计算；

调整初始条件和边界条件迭代网格计算，形成甲烷泄漏位置的泄漏趋势。

本发明一实施例中，所述流体层流运动模型采用达西定律或达西定律修正式，所述分子扩散运动模型采用菲克第一定律。

本发明实施例的甲烷泄漏时的扩散仿真系统，包括：

存储器，用于存储如上述的甲烷泄漏时的扩散仿真方法中处理过程对应的程序代码；

处理器，用于执行所述程序代码。

本发明实施例的甲烷泄漏时的扩散仿真系统，包括：