气动爆炸(非反应高压气云爆炸)是指有压气体或液化气体解除壳体的约束,迅速膨胀,瞬间释放出内在能量的现象。
爆炸会释放大量能量,一方面使容器进一步开裂,或将容器及其所裂成的碎块以较高的速度向四周飞散,造成人身伤亡或击坏周围的设施;另方面,其更大的一部分能量对周围的空气作功,产生冲击波。摧毁附近的厂房等建筑物,造成更大的破坏作用,造成严重的后果。
Fluidyn-ventex专门用三维开放空间、半受限空间及受限空间的爆炸、爆燃和爆轰仿真软件,可以模拟压力容器(锅炉、压力罐等)失效导致的气动爆炸过程,进行超压影响区域评估以及结构抗力的耦合分析,同时考虑各种障碍物对压力波传播的影响。
下面是一个半封闭空间气动爆炸仿真算例,爆炸超压结果见图3和图4。
算例描述:
某工厂厂房中的地坑内高压容器失效发生气动爆炸,压力容器为圆柱形(图2红色圆圈中),探究爆炸后的压力波在厂房内的传播过程并进行超压影响评估。
图1 模型线框图
图2 几何模型
图3 厂房横向(a)、纵向(b)截面超压分布
图4 厂房内压力波的传播