泄漏源與擴散模式-文庫吧
2025-05-01 06:13 本頁面
【正文】 （6—8）將式（6—8）代入式（6—3）中，可求泄漏速度U： （6—9）小孔截面積為A，則質(zhì)量流量Q為： （6—10）但是儲罐內(nèi)液位高度z0不斷下降，泄漏速度和質(zhì)量流量也隨之減少，假定儲罐與大氣相通，則內(nèi)外壓差Δp為0，則上式簡化為： （6—11）若儲罐的橫截面積為A0，則經(jīng)小孔泄漏的最大液體量m為： （6—12）取一微元時間內(nèi)液體的泄漏量： （6—13）并且罐內(nèi)液體質(zhì)量的變化速率，即為泄漏質(zhì)量： （6—14）將式(6—11)、(6—13)代入(6—14)式，得到： （6—15）設定邊界條件：t = 0 ， t = t ， z = z0 ，z = z ，對上式進行積分，有： （6—16）當液體泄漏到泄漏點位置時，泄漏停止，z = 0，為此，得到總的泄漏時間： （6—17）將式(6—16)代入式(6—11)中得到隨時間變化的質(zhì)量流量關系： （6—18）式中： ρ——流體密度，kg / m３； C0——孔流系數(shù)； A ——泄漏孔面積，m2； A0——儲罐截面積，m2； z0 ——泄漏點以上液體的高度，m； g ——重力加速度， / s2； t ——泄漏時間，s。如果儲罐內(nèi)盛裝的是易燃液體，為防止可燃蒸汽大量泄漏至空氣中，或空氣大量進入儲罐內(nèi)的氣相空間，形成爆炸性混合物，通常情況下會采取通氮氣保護的措施。液體表壓為Pg，外部為大氣壓(表壓P = 0)，內(nèi)外壓差即為Pg，則根據(jù)式(6—10)、式(6—12)、式(6—13)、式(6—14)可同理得到：將式（6—20）代入式（6—10）得到任意時刻的質(zhì)量流量Q：式中： Pg——儲罐內(nèi)液體表壓，Pa。根據(jù)上式（6—21）可求出不同時間的泄漏質(zhì)量流量。例：有一常壓甲苯儲罐，內(nèi)徑1 m，下部因腐蝕產(chǎn)生一個小孔，孔直徑為10mm，小孔上方甲苯液位初始高度為3 m，巡檢人員于上午7：00發(fā)現(xiàn)泄漏，馬上進行堵漏處理，完工后， m，請計算已泄漏掉甲苯的量kg和泄漏始于何時？已知甲苯的密度ρ ＝ 900 kg / m3, C0＝1。解：（1）求泄漏質(zhì)量流量隨時間的變化式 C0 = 1 Q =ρC0A（2gz0）1/2－(ρgC02A2/A0) t z0 = 3m ρ= 900kg/m3 g = A = π/4 = 10－5 m2 A0 = 12π/4 = m2將有關數(shù)據(jù)代入計算： Q = 900110－5 (23)1/2－[90012(10－5)2/] t 整理后得： Q = － （2）求任一時間內(nèi)總的泄漏量W為泄漏質(zhì)量流量對時間的積分： W =∫0t Qdt =∫0t (－ ) dt 而 W =π/4D2z1ρ=π/412(3－)900 = kg 所以 = ∫0t (－ ) dt 積分后得： = － (a) 式(a)為一元二次方程： － + = 0 求解： 根據(jù) t =[－b177。(b2－4ac)1/2] / 2aa = b =－ c = t = 177。(－4)1/2 /（2） 解得： t1 = 13878 s t2 = 1764 s 用t1代入 （a）式不符，舍去，取 t2 = 17
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