摘要：输气管道气相泄漏速率计算是泄漏风险评估的前提和基础。为此,通过搭建气相管道小孔泄漏实验系统,开展圆孔、周向矩形方孔、轴向矩形方孔的泄漏速率实验,获取了不同裂口几何形态的气相泄漏速率。在此基础上,建立了基于FLUENT的管道孔口泄漏CFD仿真模型,并用其研究了裂口几何形态对中低压管道小孔泄漏速率的影响机理、泄漏孔口附近的气体动力学特征量,包括速度分布、马赫数分布等。仿真结果表明：最大速度发生在泄漏孔口截面中心处,矩形方孔的最大速度明显高于圆孔,而裂口方向对其影响不显著;从临界压力比来看,孔口面积一定,矩形方孔更容易在孔口处达到临界流,圆孔、周向矩形方孔、轴向矩形方孔的临界压力比模拟值均低于理论计算值。该实验结果有助于气相管道小孔泄漏研究的深化,也为气相管道泄漏事故的应急处置提供了参考依据。

关键词：输气管道 小孔泄漏 实验 数值模拟 几何形态 

单位：中国石油大学(华东)机电工程学院; 中国石化工程建设有限公司; 中国石化石油工程地球物理有限公司河南分公司