航天发射场液体推进剂的泄漏扩散模型研究*
2018-04-13柳宁远崔村燕辛腾达
中国安全生产科学技术 2018年2期
柳宁远,崔村燕,辛腾达,栾 骁
(1. 航天工程大学 研究生管理大队,北京 101416;2. 航天工程大学 航天装备系,北京 101416;3. 中国人民解放军63618部队,新疆 库尔勒 841001 )
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随着航天事业的发展,发射任务密集,发射场安全问题显得尤为重要。液体导弹推进剂UDMH毒性较强,一旦发生爆炸或推进剂泄漏事故,有毒推进剂的逸散会对发射塔架周边的人员安全和环境造成巨大危害[1]。因此,有必要对泄漏事故进行快速评估,分析不同泄漏时间有毒推进剂在大气中的扩散范围以及人员危害区域,以便及时采取防护措施,保证人员的安全。
对危害性气体扩散过程的数学模拟以及正确估算各种条件下危害性气体浓度随时空的分布和变化,关键在于扩散模型在各种条件下的应用。国内外关于不同条件下气体扩散模型的应用有比较多的研究,包括高架源气体泄漏,滨海地形大气扩散,城市污染气体扩散,火灾烟雾扩散等[2];关于发射场推进剂泄漏情形下的扩散研究较少,陈新华等提出了爆炸后残余推进剂蒸发形成的毒气在大气中扩散的解析解[3],但对于扩散模型在该情形下的适用性有待进一步研究。
本文针对扩散模型在航天发射场推进剂气体扩散的适用性进行研究,结合推进剂偏二甲肼在航天发射场蒸发扩散的条件,对扩散模型进行完善并建立数学模型,并通过扩散模型计算结果和对应数值模拟结果及已有实验结果进行对比分析,为航天发射场扩散模型的建立和完善提供参考。……
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