天然气是一种清洁的能源,在我国“油气并举”的产业政策支持下,必将在我国的能源结构中占据越来越重要的地位。但是,天然气同时具有易燃、易爆、有毒等危险特性,而城市天然气管道作为输送媒介,是确保天然气安全使用的关键环节。因此,研究天然气意外释放的输运和扩散过程,摸清天然气泄漏扩散的规律,总结天然气泄漏后的爆炸危害后果,对城市安全具有理论和实践的双重意义。本文在综合国内外研究成果的基础上,首先使用FLUENT软件对受限空间内天然气高速泄漏扩散进行了仿真模拟,对泄漏口附近以及空间内的浓度分布特征进行了研究和理论说明；接着,对通风条件、障碍物和泄漏速度等因素对受限空间浓度场的影响进行了更深一步的研究,发现了不同因素影响下天然气泄漏扩散的规律。其次,利用AUTOREAGAS软件,对天然气爆炸进行了数值模拟,讨论了约束物、障碍物、天然气浓度等因素对受限空间内部天然气爆炸的影响。最后,综合使用FLUENT和AUTOREAGAS软件,对一中压调压站内的天然气泄漏扩散和爆炸进行了数值模拟。模拟表明,综合运用CFD软件对气体爆炸进行数值模拟,不但更符合实际情况,而且对天然气爆炸事故的防控和研究,具有更强的指导意义。本文主要以受限空间天然气管道泄漏为研究对象,目的在于得到天然气在受限空间内的泄漏扩散规律和爆炸危害后果。本文通过数值模拟的方法,利用CFD软件对天然气扩散和爆炸进行了定量化的研究。通过以上研究,可以为安全评价和管理、事故预警、事故分析等提供重要的依据。