Modelowanie transportu masy i ciepła podczas wypływu strumieniowego gazu ze zbiornika zawierającego fazę skroploną

Artykuł podejmuje temat analizy parametrów termodynamicznych układu propan-zbiornik-otoczenie, podczas awaryjnego uwolnienia fazy gazowej ze zbiornika zawierającego skroplony gaz. W pracy zaproponowano model opisujący procesy zachodzące podczas emisji gazu ze zbiornika z fazą skroploną, uwzględniający bilans ciepła i masy badanego układu. Wyniki przedstawionego modelu uzyskano przy wykorzystaniu programu Matlab. Analizowany model opisuje następujące parametry: temperaturę fazy ciekłej i fazy parowej propanu, temperaturę zbiornika w części fazy ciekłej i parowej, ubytek masy fazy parowej oraz przejście międzyfazowe ciecz-para. Weryfikacji modelu dokonano poprzez serię badań przedmiotowego układu. Wykorzystano standardowe butle o pojemności wodnej 27 dm³ zawierające 10 kg propanu. Uzyskano dobrą zgodność modelu z danymi eksperymentalnymi.

Pełny tekst (pdf)

1. Cengel Y.A.: Heat and Mass Transfer, McGraw Hill, 2006.
2. Clewell H.: A simple method for estimating the source strength of spills of toxic liquids, Energy Systems Laboratory, ESL-TR-83-03, 1983.
3. Cumber P.: Modelling top venting vessles undergoing level swell, Journal of Hazardous Materials, A89 (2002) 109-125.
4. Guidelines for Evaluating the Characteristics of Vapor Cloud Explosions, Flash Fires and BLEVE’s, American Institute of Chemical Engineers, 1994.
5. Holman J.P.: Heat transfer, McGraw Hill, 1992.
6. Incropera, DeWitt, Bergman, Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Willey, 2006.
7. Mills A.F.: Heat Transfer, Prentice Hall, 1998.
8. Perry R.H., Green D.W.: Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, The McGraw-Hill Companies, 1999.
9. Ramskill P.K.: The development of ENGULF to model a multi-component liquid in a fire engulfed tank, UKAEA Safety and Reliability Directorate, 1987.