[发明专利]一种燃气管道射流火焰作用范围预测方法

权利要求书

1.一种燃气管道射流火焰作用范围预测方法，其特征是，包括如下步骤：

采集管道设计参数和周围环境资料；

确定预设伤害程度所对应的热通量；

根据管道设计参数、周围环境资料、热通量，计算获取预设伤害程度所对应的各角度射流火焰作用范围；

根据管道设计参数、周围环境资料、热通量，计算获取预设伤害程度所对应的各角度射流火焰作用范围，包括：

根据管道设计参数和周围环境资料，计算获取管道泄漏燃气的质量流速及其对应的射流火焰长度；

将管道泄漏燃气的质量流速、射流火焰长度、热通量代入预设模型，计算获取预设伤害程度所对应的各角度射流火焰作用范围；

将管道泄漏燃气的质量流速、射流火焰长度、热通量代入预设模型，计算获取预设伤害程度所对应的各角度射流火焰作用范围，还包括：

将管道泄漏燃气的质量流速、热通量代入经典预测模型，计算获取预设伤害程度所对应的射流火焰作用范围；

所述经典预测模型，其表达式如下：

其中，

式中，r为预设伤害程度所对应的射流火焰作用范围，r'为预设伤害程度所对应的目标与火焰中心之间的距离，Q为管道泄漏燃气的质量流速，η为效率因子，H_c为燃气燃烧热，T_jet为辐射率系数，I(r')为预设伤害程度所对应的热通量；

如果r不大于预设阈值，所述预设模型，其表达式如下：

如果r大于预设阈值，所述预设模型，其表达式如下：

式中，r_a为预设伤害程度所对应的各角度射流火焰作用范围，θ为管道裂孔轴线与水平面之间的夹角，L_b为有风条件下射流火焰的长度。

2.根据权利要求1所述的燃气管道射流火焰作用范围预测方法，其特征是，确定预设伤害程度所对应的热通量，包括：参照热通量伤害准则，确定预设伤害程度所对应的热通量；所述伤害程度包括对人的影响程度，所述对人的影响程度包括安全、重伤、死亡中的至少任一项。

3.根据权利要求1所述的燃气管道射流火焰作用范围预测方法，其特征是，所述管道设计参数包括管内燃气压力、管内燃气温度，所述周围环境资料包括管外大气压力、管外环境温度、管外环境风速。

4.根据权利要求3所述的燃气管道射流火焰作用范围预测方法，其特征是，如果泄漏燃气为声速流动，所述质量流速的计算公式如下：

如果泄漏燃气为亚声速流动，所述质量流速的计算公式如下：

式中，Q为管道泄漏燃气的质量流速，C_d为燃气泄漏系数，A为管道裂孔面积，P为管内气体压力，M为燃气摩尔质量，K为燃气绝热指数，R为燃气常数，T为管内燃气温度，P₀为管外大气压力。

5.根据权利要求4所述的燃气管道射流火焰作用范围预测方法，其特征是，泄漏燃气为声速流动的判定条件为：

泄漏燃气为亚声速流动的判定条件为：