1 概述

氫氣燃燒速度快、燃燒界限寬、質(zhì)量熱值高，天然氣中摻入氫氣可以改變天然氣的燃燒特性。天然氣摻氫是降低碳排放和實現(xiàn)大規(guī)模氫能運輸?shù)闹匾侄?，但高成本、高安全隱患以及大眾對氫認(rèn)知度不夠等是制約其發(fā)展的重要因素。

在理論和數(shù)值模擬研究領(lǐng)域，由于受限空間氣體爆炸過程顯示出了極強(qiáng)的復(fù)雜性和極大的破壞性，各項研究已對受限空間可燃?xì)怏w爆源性質(zhì)、爆炸過程、傳播規(guī)律、影響因素等方面進(jìn)行了深入廣泛細(xì)致的研究。Sun等人

在鋼制燃燒室中進(jìn)行甲烷-空氣混合物的爆炸試驗，研究了初始壓力、濃度、初始湍流對火焰發(fā)展的影響。Pedersen等人

采用CFD方法對兩室封閉空間內(nèi)天然氣爆炸進(jìn)行模擬研究，結(jié)果表明壓力曲線有兩個爆炸壓力峰值。第1個爆炸壓力峰值與防爆通風(fēng)板泄壓有關(guān)，第2個爆炸壓力峰值隨排氣口結(jié)構(gòu)、填充程度變化。Li等人

提出了一種用FLACS模擬封閉空間內(nèi)湍流火焰的CFD模擬方法，并用FLUENT軟件計算了低湍流爆炸波在自由空氣中的傳播，將其應(yīng)用于預(yù)測由外部爆炸引起的爆炸室內(nèi)的爆炸壓力峰值，計算結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較好。Baalisampang等人

建立分析模型，評估火災(zāi)、爆炸產(chǎn)生的壓力和熱輻射對人體形成的危害后果。李紅培

利用爆炸仿真軟件建立了開放式廚房爆炸模型，并進(jìn)行爆炸模擬，分析燃?xì)鉂舛取⑿箟喊宄叽?、泄壓壓力等對爆炸壓力的影響。盧捷等人

通過對有無障礙物的管道進(jìn)行氣體爆炸試驗分析研究，得到由于障礙物的原因管道內(nèi)燃?xì)獗▔毫Ψ逯翟黾?0%。鄭立剛等人

為研究不同點火位置下氫氣/甲烷/空氣預(yù)混氣體的爆燃特性，改變點火位置和氫氣添加比例，在實驗平臺上開展爆燃實驗以及開展了氫氣-空氣預(yù)混氣在透明方管內(nèi)的爆燃實驗研究，分析在一端開口一端封閉的狹長空間內(nèi)，濃度和點火位置對氫氣-空氣預(yù)混氣爆燃特性的影響。

人生如長河漫漫，會流過平原，亦會途經(jīng)險道；流過春光，也會流經(jīng)寒霜。畢淑敏曾在演講中說：“人生沒有意義，但你要為之確立一個意義?！鄙鵀槲?，觀大千世界，賞蕓蕓萬物，在不斷詢問、不斷上路中叩問自己生命之意義。

2019年我國共發(fā)生燃?xì)馐鹿?22起，其中發(fā)生在餐廳等商戶的事故逾100起

。臨街餐廳通常將就餐區(qū)域布置在臨街一側(cè)，而廚房位于內(nèi)側(cè)，出于地形或者建筑功能布局的考慮，許多臨街餐飲店只在臨街側(cè)設(shè)置餐廳門，其廚房屬于沒有直接對外門窗的內(nèi)廚房，此類型空間自然通風(fēng)不暢。

研究摻氫對臨街餐廳內(nèi)天然氣泄漏爆炸的影響，對天然氣摻氫系統(tǒng)運行的安全管理有積極意義，現(xiàn)有文獻(xiàn)尚未發(fā)現(xiàn)此方面的研究，因此本文嘗試采用數(shù)值模擬方法對餐廳空間摻氫天然氣泄漏爆炸進(jìn)行定量研究。

2 研究方法

① 研究對象

臨街餐廳由就餐區(qū)和廚房組成。餐廳總長度

為9 m(其中就餐區(qū)長

為4.94 m,廚房長

為3.94 m,隔墻厚度

為0.12 m),寬度為4 m，高3 m。餐廳模型(軟件截圖)見圖1。點火源為點源。

④參見 Ellwein/Hesse，Der ueberforderte Staat，1997，S．7，S．67．

③ 模型的建立

餐廳門為關(guān)閉狀態(tài)，點火位置為靠近餐廳門側(cè)(門里)，計算域達(dá)到爆炸壓力峰值時，不同摻氫比例工況

=0.75 m截面爆炸壓力分布(軟件截圖)見圖4，計算時段計算域不同摻氫比例工況最高溫度見表1。

研究餐廳門啟閉狀態(tài)對可燃?xì)怏w爆炸特性的影響時，4種摻氫比例、中部點火條件下，分析餐廳門開啟和關(guān)閉時餐廳門外4 m處監(jiān)測點爆炸壓力的變化。

② 模擬軟件

采用FLACS軟件進(jìn)行爆炸模擬研究，該軟件由挪威Gex Con ( CMR/CMI) 公司開發(fā)，可以通過建立精確的燃燒、爆炸物理模型，研究爆炸壓力、溫度等多個參數(shù)在整個爆炸過程中的變化情況。該軟件基于有限體積法在三維笛卡爾網(wǎng)格下求解可壓縮N-S方程。使用標(biāo)準(zhǔn)的湍流模型，并利用SIMPLE算法，通過建立描述流體特性的質(zhì)量、動量、能量及組分守恒方程，配合邊界條件求解，可計算得出爆炸壓力、火焰?zhèn)鞑ニ俣?、溫度、反?yīng)物濃度等多個爆炸參數(shù)。

第一階段始于明萬歷年間。隨著耶穌會傳教士的到來，中國的學(xué)術(shù)思想有所觸動。此時，歐洲文藝復(fù)興運動推動了西方近代科學(xué)的興起。來華的歐洲傳教士在傳播天主教教義的同時，大量傳入歐洲的科學(xué)技術(shù)，其中包括近代天文學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、醫(yī)學(xué)、地理、水利等。亞里士多德、畢達(dá)哥拉斯、斯多葛、西塞羅等古希臘、羅馬著名哲學(xué)家的著作也相繼被傳教士們譯成中文。這是西學(xué)東漸的開始。梁啟超在《中國近三百年學(xué)術(shù)史》中說：“明朝以八股取士，一般士大夫，除了皇帝欽定的《性理大全》外，幾乎一書不讀，學(xué)界本身，本來就像貧血癥的人，衰弱得可憐。直到明萬歷未年，利瑪竇等西洋人來到中國后，學(xué)術(shù)界的風(fēng)氣，才有了變換。”[22]

研究摻氫比例對可燃?xì)怏w爆炸特性的影響時，假定摻氫天然氣在餐廳內(nèi)均勻分布，4種摻氫比例(在氫氣和甲烷的混合氣中氫氣體積分?jǐn)?shù)分別為0%、10%、20%、30%)、餐廳門關(guān)閉條件下，分析靠近餐廳門點火時爆炸壓力峰值和最高溫度的變化、中部點火時餐廳門外4 m處監(jiān)測點爆炸壓力的變化、3種點火位置(靠近封閉側(cè)點火、中部點火、靠近餐廳門點火)達(dá)到爆炸壓力峰值時間的變化。

本文以國內(nèi)某大中型海島作為案例，根據(jù)島內(nèi)電力需求預(yù)測、環(huán)境資源條件和供電方案技術(shù)可行性，對發(fā)展本地氣電和與內(nèi)陸聯(lián)網(wǎng)的兩種供電方案進(jìn)行比較分析。

為了解爆炸對餐廳外部空間的影響程度，在餐廳物理模型(見圖1)的基礎(chǔ)上擴(kuò)大餐廳外部空間模擬區(qū)域，該區(qū)域長×寬×高為49 m×24 m×7 m。爆炸模擬物理模型(軟件截圖)見圖2。餐廳門所處的平面為零界面(圖中黑色部分)，坐標(biāo)原點位置見圖1b，餐廳地面為

=0平面，

正方向為豎直向上。臨街方向稱為前，遠(yuǎn)離街道方向稱為后，廚房后墻稱為封閉側(cè)。

④ 網(wǎng)格劃分與參數(shù)設(shè)置

根據(jù)所建模型的尺寸設(shè)置計算域，爆炸模擬的計算域不僅包括餐廳內(nèi)部，還對餐廳外部壓力波可能到達(dá)的范圍進(jìn)行網(wǎng)格劃分，保證計算域完整地覆蓋餐廳系統(tǒng)模型。在整個計算域內(nèi)設(shè)置均勻網(wǎng)格，設(shè)置3個方向上的網(wǎng)格尺寸為0.1 m。在餐廳內(nèi)部以及餐廳門外等關(guān)鍵部位設(shè)置監(jiān)測點，監(jiān)測爆炸反應(yīng)過程爆炸壓力、爆炸壓力上升速率、溫度和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊淖兓O(jiān)測點分布見圖3。

將燃?xì)鈪^(qū)域空間設(shè)置為整個餐廳。點火位置均設(shè)在餐廳內(nèi)部，分為靠近封閉側(cè)、中部及靠近餐廳門。具體參數(shù)設(shè)置情況如下。

學(xué)習(xí)借鑒長江下游地區(qū)，特別是長三角發(fā)達(dá)地區(qū)對內(nèi)對外開放的有益經(jīng)驗，在更大范圍、更高水平上推進(jìn)云南對內(nèi)對外開放和經(jīng)濟(jì)合作，把云南打造成為沿邊沿江開放型經(jīng)濟(jì)示范區(qū)。同時，依托云南在長江經(jīng)濟(jì)帶的生態(tài)地位，大力發(fā)展生物醫(yī)藥和大健康產(chǎn)業(yè)，根據(jù)云南豐富多彩的民族文化旅游資源，大力發(fā)展旅游文化產(chǎn)業(yè)，把云南建設(shè)成為全國生態(tài)文明建設(shè)排頭兵、民族文化旅游和生態(tài)旅游重要目的地。

a.監(jiān)測點布置

采用中心布置并且考慮對人的損傷情況，選擇

=1.2 m的截面，餐廳內(nèi)部每隔2 m布置監(jiān)測點，餐廳外部每隔4 m布置監(jiān)測點。監(jiān)測點坐標(biāo)為：MP11(2，-40，1.2)，MP7(2，-36，1.2)、MP5(2，-32，1.2)、MP4(2，-28，1.2)、MP2(2，-24，1.2)、MP15(2，-20，1.2)、MP13(2，-16，1.2)、MP14(2，-12，1.2)、MP12(2，-8，1.2)、MP1(2，-4，1.2)、MP3(2，0，1.2)、MP6(2，2，1.2)、MP8(2，4，1.2)、MP9(2，6，1.2)、MP10(2，8，1.2)。

新時期,我國在積極展開小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,應(yīng)注重對學(xué)生綜合素質(zhì)的全面培養(yǎng)。這就要求小學(xué)數(shù)學(xué)教師結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)特點有針對性地采取教學(xué)策略,從根本上提升教學(xué)質(zhì)量。

初始大氣壓力為101 325 Pa，初始溫度為20 ℃。

c.設(shè)置模型邊界條件

爆炸所有參數(shù)選擇歐拉“EULER”邊界條件——將無黏流動方程(Euler方程)離散為邊界元。這意味著在流出情況下動量方程和連續(xù)方程在邊界上得到了求解。環(huán)境壓力用作邊界外的壓力。

（5）共享共用支撐：系統(tǒng)的建立，為建立大型設(shè)備監(jiān)測及共享使用機(jī)制提供了有力的數(shù)據(jù)支撐，可為相鄰相同行業(yè)單位開展相同業(yè)務(wù)提供了硬件支持，提高使用效率，減少資金投入。

摻氫燃?xì)夤艿酪约八团棚L(fēng)管道均牽引至廚房,送排風(fēng)管道均長6.56 m,寬0.35 m,高0.25 m,灶臺高度為0.8 m。上方安有吸油煙機(jī)，高度0.4 m。餐廳門中心點坐標(biāo)為(2，0，1)，高2 m，寬2 m。窗口位于門的正上方，上邊緣與餐廳頂平齊，常開狀態(tài)，寬1 m，高0.3 m。廚房另一邊為儲物柜(高2 m)、材料桌(高0.8 m)、清潔臺(高0.8 m)，其他具體尺寸見圖1b。

d.氣體組成設(shè)置

選擇CH

、H

，并按摻氫比例分別為0%、10%、20%、30%的體積分?jǐn)?shù)比設(shè)置摻氫天然氣。

f.泄壓板

e.點火條件設(shè)置

當(dāng)摻氫天然氣泄漏，達(dá)到爆炸下限時，點火。點火源坐標(biāo)為靠近封閉側(cè)(2，8.8，1)、中部(2，4.4，1)、靠近餐廳門(2，0，1)。延遲時間：0 ms。

強(qiáng)健學(xué)生的體魄、提高學(xué)生的身體素質(zhì)，是學(xué)校體育的本質(zhì)功能，經(jīng)常參加體育鍛煉可以改變學(xué)生不良的生活習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生軀體健康。

積極情緒體驗的積累是高尚情操形成的基礎(chǔ)。衡量故事教學(xué)成功的一個表征是能否有效激發(fā)情感。根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)的研究，在故事講述中大量運用表象、挖掘情感潛力，可以達(dá)到事半功倍的效果。

餐廳門關(guān)閉工況，將餐廳門設(shè)置成POPOUT泄壓板，開啟壓力為10 kPa，超過該壓力，則餐廳門視為完全破壞、對爆炸無阻礙。

3 結(jié)果與討論

3.1 摻氫比例對爆炸特性的影響

① 爆炸壓力峰值、最高溫度

研究點火位置對可燃?xì)怏w爆炸特性的影響時，摻氫比例為20%、餐廳門開啟條件下，分析3種點火位置部分監(jiān)測點爆炸壓力的變化。

b.初始條件設(shè)置

由圖4可知，隨著摻氫比例增加，發(fā)生點火爆炸后，爆炸壓力峰值隨之增大，爆炸壓力峰值時間縮短。在整個模擬中，靠近餐廳門點火時，首先引發(fā)室內(nèi)氣體爆炸，室內(nèi)壓力驟增，導(dǎo)致餐廳門開啟，壓力波向室外傳播，部分工況室內(nèi)甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)壓，在圖4所示時刻計算域的爆炸壓力峰值均出現(xiàn)在向室外傳播的過程中。由表1可知，餐廳內(nèi)發(fā)生點火爆炸后，最高溫度隨摻氫比例增加而增加，說明摻氫比例增加會增大爆炸的危害程度。

② 監(jiān)測點1爆炸壓力變化

餐廳門為關(guān)閉狀態(tài)，中部點火時不同摻氫比例監(jiān)測點1爆炸壓力變化見圖5。從監(jiān)測點1爆炸壓力峰值的角度看，摻氫比例增加，爆炸壓力峰值不斷增大，爆炸強(qiáng)度越大；從監(jiān)測點1達(dá)到爆炸壓力峰值時間看，摻氫比例增加，達(dá)到爆炸壓力峰值時間不斷縮短，即爆炸壓力上升速度提高。綜上所述，摻氫對天然氣爆炸起到加速作用，摻氫比例越大，爆炸強(qiáng)度越大，爆炸壓力上升速度越快。

③ 達(dá)到爆炸壓力峰值時間

餐廳門為關(guān)閉狀態(tài)，3種點火位置不同摻氫比例下達(dá)到爆炸壓力峰值時間見圖6。可以看出，隨著摻氫比例增加，3種點火位置時達(dá)到爆炸壓力峰值時間均明顯縮短，說明氫氣的摻入會加速天然氣爆炸，爆炸壓力上升速度提高，從而增加爆炸危險性?？拷忾]側(cè)點火時達(dá)到爆炸壓力峰值時間最長。

3.2 點火位置對爆炸特性的影響

設(shè)定餐廳門為開啟狀態(tài)，為了降低后續(xù)實際實驗的危險性，選擇摻氫比例為20%的摻氫天然氣，對點火位置分別為靠近封閉側(cè)、中部和靠近餐廳門進(jìn)行模擬。點火位置對部分監(jiān)測點爆炸壓力的影響見圖7。可以看出，點火位置不同，相同監(jiān)測點爆炸壓力差別較大。

3.3 門的啟閉狀態(tài)對爆炸特性的影響

點火位置為中部點火，控制餐廳門啟閉狀態(tài)，門為泄壓板。不同摻氫比例下餐廳門的啟閉狀態(tài)對監(jiān)測點1爆炸壓力的影響見圖8。

由圖8可以看出，餐廳門關(guān)閉狀態(tài)下監(jiān)測點1爆炸壓力峰值明顯高于開啟狀態(tài)。餐廳門開啟時靠近餐廳門側(cè)沒有壓力集聚的條件，火焰?zhèn)鞑ニ俣容^關(guān)閉狀態(tài)快。當(dāng)餐廳門開啟時，由于沒有門的約束，使高溫預(yù)熱區(qū)氣體得以迅速向室外擴(kuò)散，同時預(yù)熱區(qū)迅速擴(kuò)張，也使火焰?zhèn)鞑ニ俣容^關(guān)閉狀態(tài)更快。在不同摻氫比例下，餐廳門關(guān)閉狀態(tài)的爆炸壓力峰值均高于開啟狀態(tài)。

4 結(jié)論

① 4種摻氫比例(在氫氣和甲烷的混合氣中氫氣體積分?jǐn)?shù)分別為0%、10%、20%、30%)、餐廳門關(guān)閉條件下：靠近餐廳門點火時，隨著摻氫比例增加，爆炸壓力峰值增大，達(dá)到爆炸壓力峰值時間縮短，最高溫度增加；中部點火時，摻氫對天然氣爆炸起到加速作用，摻氫比例越大，爆炸強(qiáng)度越大，爆炸壓力上升速度越快；3種點火位置(靠近封閉側(cè)點火、中部點火、靠近餐廳門點火)下，靠近封閉側(cè)點火達(dá)到爆炸壓力峰值時間最長。

3.3 人文關(guān)懷改善教學(xué)滿意度 良好的教學(xué)環(huán)境、教學(xué)技巧的合理運用、教師良好的綜合素質(zhì)都有助于護(hù)生們的臨床知識的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗的積累。護(hù)士長及帶教老師們的關(guān)心和愛護(hù)、良好教學(xué)氛圍的建立，引導(dǎo)護(hù)生們開拓思路、團(tuán)結(jié)協(xié)作，更好地護(hù)理患者，也使護(hù)生的綜合素質(zhì)得以全面良好的發(fā)展和提高。

1.1一般資料選取了2015年1月至2016年1月我院的375例異常血液樣本作為對照組,同期選取了正常血液樣本350例作為觀察組,對這些樣本進(jìn)行了血涂片檢驗,觀察組共有192例男性和183例女性,患者年齡19歲到79歲,平均(44±12.97)歲。對照組有181例男性和169例女性,年齡20至81歲,平均(45±13.01)歲。兩組一般性資料對比不存在統(tǒng)計學(xué)差異性,能夠進(jìn)行對比分析。

② 摻氫比例為20%、餐廳門開啟條件下：點火位置不同，相同監(jiān)測點爆炸壓力差別較大。

③ 4種摻氫比例、中部點火條件下：餐廳門關(guān)閉狀態(tài)餐廳門外4 m處監(jiān)測點爆炸壓力峰值明顯高于餐廳門開啟狀態(tài)。

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