[实用新型]一种用于研究障碍物场景下泄漏气体扩散规律的实验装置

说明书

本实用新型提供一种用于研究障碍物场景下泄漏气体扩散规律的实验装置，包括泄放系统和扩散监测系统，泄放系统包括：供气气瓶、风速风向仪、工控机、数据采集模块、气管；扩散监测系统包括障碍物、气体红外热像仪、单点式气体浓度传感器。风速风向仪连接数据采集模块将数据传输至工控机；气管出口放置于气瓶顺风向中心线位置；所述障碍物位于气瓶顺风向中心线上；气体红外热像仪测量范围覆盖整个实验装置区域；在所述障碍物的周围设置有多个单点式气体浓度传感器。整套实验装置可重复使用且工况容易调控，可全面监测泄漏空间的气体浓度情况，根据研究需要可研究不同气体遇障碍物时的扩散规律以及不同障碍物对气体扩散的影响。

技术领域

本实用新型属于公共安全应急监测领域，具体涉及一种采用组合探测方法研究障碍物场景下泄漏气体扩散规律的实验装置。

背景技术

随着我国石油化工行业的快速发展，有毒有害气体泄漏而导致的火灾、爆炸及污染事故偶有发生，造成严重的人员伤亡与财产损失，并对公共安全构成了巨大威胁。有毒有害气体泄漏事故发生后，多数研究根据化工园区内部署的单点式气体传感器传回数据，由高斯烟羽气体扩散经典模型计算泄漏点位置，确定泄漏设备源。但真实事故场景中，化工管道、储罐、防火堤及办公楼等都会对气体扩散造成阻碍，气云会产生聚积、抬升与扰动，所以确定的泄漏点位置存在偏差。

目前，国内外针对障碍物场景下泄漏气体扩散规律的实验研究较少，且存在有不少缺陷：

(1)对障碍物场景下的气体扩散规律的研究多集中于理论与数值模拟研究。由于气体扩散遇障碍物后，扩散规律复杂且尚不明确，所以大多研究内容均停留在理论及数值模拟研究上。如专利[CN107526905A]公开了一种基于FLUENT的氯气泄漏绕障碍物扩散的研究方法，应用FLUENT软件分析气体遇障碍物的扩散规律研究，无法对真实场景下气体扩散进行描述。

(2)气体浓度测量不全面。大多气体扩散实验均采用多个单点式气体浓度传感器进行气体浓度测量，由于单点式气体浓度传感器仅测量空间某一点的气体浓度，在空间范围内布设分散的传感器不能对整个泄漏空间进行气体浓度测量，即无法全面描述气体扩散进程。如专利[CN109632880B]公开了一种用于水下气体泄漏扩散及燃烧的试验系统，该专利是在障碍物后方阵列布设单点式传感器，无法对气体浓度进行全空间测量。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种用于研究障碍物场景下泄漏气体扩散规律的实验装置。

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于研究障碍物场景下泄漏气体扩散规律的实验装置，可全面监测泄漏空间的气体浓度情况，根据研究需要可分析不同气体遇障碍物时的扩散规律以及不同障碍物(形状、大小等)对气体扩散的影响，整套实验装置可重复使用且工况容易调控。

本实用新型的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本实用新型提供的一种用于研究障碍物场景下泄漏气体扩散规律的实验装置，包括泄放系统和扩散监测系统，所述泄放系统包括供气气瓶、气管、风速风向仪、数据采集模块和工控机，气管和供气气瓶连通，气管的出口位于供气气瓶的顺风向位置并朝向扩散监测系统，所述风速风向仪通过所述数据采集模块和所述工控机连接,工控机用于存储风速风向数据；

所述扩散监测系统包括障碍物、气体红外热像仪和多个单点式气体浓度传感器，所述障碍物位于气管的出口的顺风向上，气体红外热像仪的视野可覆盖整个实验装置，气体红外热像仪用以监测实验区域的气体浓度，且所述气体红外热像仪的所处高度可调，在所述障碍物的周围设置有多个单点式气体浓度传感器。