[发明专利]燃气管道泄漏仿真模拟方法及装置

权利要求书

1.一种燃气管道泄漏仿真模拟方法，其特征在于，包括：

对燃气管道进行评价单元网格划分，建立各评价单元内燃气管道三维模型，并对各评价单元内燃气管道三维模型设置观察点；

构建燃气管道泄漏扩散状态模型，当燃气管道内介质的压力与环境压力的比值大于设置阈值时，所述燃气管道泄漏扩散状态模型为：

当燃气管道内介质的压力与环境压力的比值小于等于设置阈值时，所述燃气管道泄漏扩散状态模型为：

式中，P₀为环境压力；P为燃气管道内介质的压力；k为气体的绝热指数；C_dg为气体泄漏系数；M为气体摩尔质量；R为气体常数；T为气体温度；A为泄漏点面积；r为泄漏点半径；

设置燃气管道的泄漏参数；

基于所述燃气管道的泄漏参数及所述燃气管道泄漏扩散状态模型，计算各观察点的泄漏气体浓度，生成显示信息，以根据所述显示信息可视化各观察点的泄漏气体浓度变化；

其中，所述对燃气管道进行评价单元网格划分，建立各评价单元内燃气管道三维模型，并对各评价单元内燃气管道三维模型设置观察点的步骤，包括：

设置燃气管道上泄漏点位置；基于燃气管道上泄漏点位置，对燃气管道的各个不同区域进行不同的评价单元网格划分；构建各评价单元内燃气管道三维模型；根据燃气管道上泄漏点位置，在各评价单位内燃气管道三维模型的泄漏点上方设置多个不同观察点；在各评价单位内燃气管道三维模型的两个通风口中分别设置一观察点。

2.根据权利要求1所述的燃气管道泄漏仿真模拟方法，其特征在于，所述燃气管道的泄漏参数包括泄漏时长、通风条件及风速中一个或多个。

3.根据权利要求1所述的燃气管道泄漏仿真模拟方法，其特征在于，所述计算所述燃气管道上各观察点的泄漏气体浓度，生成显示信息的步骤，包括：

获取燃气管道的压力、泄漏点直径及气体温度；

基于燃气管道泄漏扩散状态模型及燃气管道的压力、泄漏点直径、气体温度及泄漏参数，计算燃气管道泄漏气体的质量流量；

根据各观察点的位置，计算各观察点体积；

基于所述燃气管道泄漏气体的质量流量及各观察点体积，计算各观察点的泄漏气体浓度；

根据各观察点的泄漏气体浓度，生成显示信息，以根据显示信息可视化各观察点的泄漏气体浓度随时间变化趋势。

4.一种燃气管道泄漏仿真模拟装置，其特征在于，包括：

燃气管道三维模型建立模块，用于对燃气管道进行评价单元网格划分，建立各评价单元内燃气管道三维模型，并对各评价单元内燃气管道三维模型设置观察点；

泄漏扩散状态模型构建模块，用于构建燃气管道泄漏扩散状态模型，当燃气管道内介质的压力与环境压力的比值大于设置阈值时，所述燃气管道泄漏扩散状态模型为：

当燃气管道内介质的压力与环境压力的比值小于等于设置阈值时，所述燃气管道泄漏扩散状态模型为：

式中，P₀为环境压力；P为燃气管道内介质的压力；k为气体的绝热指数；C_dg为气体泄漏系数；M为气体摩尔质量；R为气体常数；T为气体温度；A为泄漏点面积；r为泄漏点半径；

泄漏参数设置模块，用于设置燃气管道的泄漏参数；

泄漏气体浓度模拟模块，用于基于所述燃气管道的泄漏参数及所述燃气管道泄漏扩散状态模型，计算各观察点的泄漏气体浓度，生成显示信息，以根据所述显示信息可视化各观察点的泄漏气体浓度变化；

其中，所述燃气管道三维模型建立模块对燃气管道进行评价单元网格划分，建立各评价单元内燃气管道三维模型，并对各评价单元内燃气管道三维模型设置观察点的步骤，包括：

设置燃气管道上泄漏点位置；基于燃气管道上泄漏点位置，对燃气管道的各个不同区域进行不同的评价单元网格划分；构建各评价单元内燃气管道三维模型；根据燃气管道上泄漏点位置，在各评价单位内燃气管道三维模型的泄漏点上方设置多个不同观察点；在各评价单位内燃气管道三维模型的两个通风口中分别设置一观察点。