本案例對埋地摻氫天然氣管道在土壤多孔介質影響下的氣體泄漏擴散規律展開了仿真計算。主要涉及到多孔介質，組分傳輸，局部初始化三個部分。計算模型依據相關文獻進行設置，對摻氫20%的天然氣泄漏擴散情況展開分析，通過對該案例的學習與掌握，后續可以對制定管道泄露應急決策方案進行相關指導。

1 workbench 設置

本案例的計算模塊如下圖所示：

2 SCDM 設置

2.1 導入幾何

依據相關文獻，對幾何模型進行建立，其中管道為wall，y軸上方壁面為壓力出口，其他面位symmetry，管道泄露孔為φ=10mm的壓力入口，具體幾何尺寸如下：

2.2 網格設置

采用Fluent meshing進行網格劃分，對泄漏孔附近網格進行加密，具體的網格劃分如下圖所示：

3 FLUENT 設置

3.1 General設置與網格導入

首先導入網格，因為是研究擴散規律，因此需要開始瞬態，具體設置如下圖所示。

3.2 模型設置

此處對模型進行設置，首先對湍流模型進行設置，選擇SSTkw作為計算模型，具體設置如下圖所示：

然后打開組分輸送模型，具體設置如下所示:

3.3 材料設置

此處對材料進行設置，此處需要添加CH4與H2，具體設置如下圖所示：

添加以上兩種材料后，便需要進一步對混合物材料展開設置，具體設置如下圖：

3.4 多孔介質設置

此處選擇土壤區域，勾選多孔區域，對粘性阻力和慣性阻力進行如下圖所示的設置，孔隙率選擇0.43，并進一步勾選固體材料，進行編輯，具體設置如下圖所示：

3.5 邊界條件設置

需要對壓力入口進行設置，壓力入口為0.4MPa，具體設置如下圖：

對壓力入口的組分構成進行設置，勾選摩爾分數指定組分，ch4為0.8，h2為0.2，具體設置如下圖：

3.6 初始化設置

首先進行標準初始化設置，具體設置如下圖：

3.7 計算設置

此處進行的計算設置如下：

4 后處理結果

4.1 后處理結果

對管道泄露擴散仿真的計算結果進行可視化處理，土壤中的CH4濃度結果云圖如下圖所示：

3000s計算結果 擴散過程云圖動畫結果如下圖所示：