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    188宝金博页面版: [精品]描述重气泄漏扩散过程的新型模型

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    内容提示： 描述重气泄漏扩散过程的新型模型Ξ蒋军成 , 潘旭海( 南京工业大学 机械工程学院 , 江苏 南京 　 210009)摘 　要 : 在对现有重气扩散模型研究分析的基础上 , 建立了一种新型的描述重气泄漏扩散过程的模型 — LTA 2HGDM 。利用所建立的模型对 Throney Island Trials 系列试验中的 7 组代表不同类型大气环境下的现场试验进行了模拟 , 模拟结果同试验数据及 IIT Heavy Gas Model 模型的模拟结果进行了比较。结果表明 , 新建立的 LTA 2HGDM 模型具有形式简单、模拟精度较好、运算快捷等优点。通过对模拟结果进行分析讨论 , 指出了新建立模型存在的不足及今...

    文档格式：PDF | 页数：6 | 浏览次数：23 | 上传日期：2015-03-20 19:20:46 | 文档星级：
    描述重气泄漏扩散过程的新型模型Ξ蒋军成 , 潘旭海( 南京工业大学 机械工程学院 , 江苏 南京 　 210009)摘 　要 : 在对现有重气扩散模型研究分析的基础上 , 建立了一种新型的描述重气泄漏扩散过程的模型 — LTA 2HGDM 。利用所建立的模型对 Throney Island Trials 系列试验中的 7 组代表不同类型大气环境下的现场试验进行了模拟 , 模拟结果同试验数据及 IIT Heavy Gas Model 模型的模拟结果进行了比较。结果表明 , 新建立的 LTA 2HGDM 模型具有形式简单、模拟精度较好、运算快捷等优点。通过对模拟结果进行分析讨论 , 指出了新建立模型存在的不足及今后该领域的研究重点及方向。关键词 : 重气云团 ; 扩散 ; 数学模型 ; 模拟中图分类号 : TQ015.9 ; X169 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 1007 — 7537(2002)01 — 0041 — 06　　在化工和石油化工行业 , 每天都要产生、运输和储存大量的可燃易爆或毒性物质。而其中的大多数物质一旦泄漏到大气环境中就会由于较重的分子质量 ( 如 CO 2 ) 、低温 ( 如 LNG) 和化学变化等原因形成比周围环境气体重的重气云团 , 严重地：ι牖肪 , 并带来火灾与爆炸的潜在危险。重气泄漏扩散过程是国内外众多学者竞相研究的热点课题 , 至今已经建立了大量的、不同类型的重气扩散模型来描述重气云团的扩散过程 , 且平均每年仍有 10 个左右的新的重气扩散模型问世 [1 ,2] 。由于重气云团的扩散过程非常复杂 , 而且人们对重气云团扩散现象的研究历史仅 30 年左右 ,已经建立的重气云团扩散模型都只能是对实际问题的一种近似。现有的重气扩散模型 , 绝大部分都要求解三维偏微分方程组 , 并且需要输入大量的原始数据。这在缺少原始输入数据、预测精度要求不是太高及紧急泄漏事故状态下是不必要也是不允许的。在现有重气扩散模型的基础上 , 本文建立了一种新型的描述重气泄漏扩散过程的模型 ———LTA 2 HGDM (Heavy Gas Dispersion Model in Laminarand Turbulent Atmosphere , 层流及湍流大气环境中的重气扩散模型) ,该模型以箱模型为基础 , 结合虚点源模型 , 从而能描述重气泄漏扩散的整个过程。模型同三维有限元模型相比 , 具有形式简单、原始输入数据少、运算速度快等优点。模拟结果同Thorney Island Trials 系列试验结果及 IIT Heavy GasModel 模型 ( 微分方程模型 ) 的模拟结果进行了比较 , 结果表明新建立的模型能够比较准确地预测重气云团扩散过程中地面最大浓度值随下风向距离的变化趋势 , 其准确度与 IIT Heavy Gas Model 模型相当 , 但却具有计算简单、高效的优点。1 　重气云团扩散模型LTA 2 HGDM 模型的建立基于以下几点假设 :(1) 危险性气体初始泄漏时 , 其外形呈正圆柱形 ( H = 2 R) ;(2) 初始时刻云团内部的浓度、温度呈均匀分布 ;(3) 扩散过程中不考虑云团内部温度的变化 ,忽略热传递、热对流及热辐射 ;(4) 泄漏气体认为是理想气体 , 遵守理想气体状态方程 ;(5) 在水平方向 , 大气扩散系数呈各向同性 ;(6) 整个扩散过程中风速的大小、方向保持不变 ;第 24 卷第 1 期 　　　　　　　　　　　南 　京 　工 　业 　大 　学 　学 　报 　　　　　　　　　　　 Vol.24 No.12002 年 1 月 　　　　　　 JOURNAL OF NANJINGUNIVERSITYOF TECHNOLOGY 　　　　　 　 Jan. 2002Ξ 收稿日期 :2001 2 11 2 29基金项目 : 国家自然科学基金资助 (No.29936110) ; 188宝金博页面版部骨干教师资助计划项目作者简介 : 蒋军成 (1967 2) ,男 , 江苏淮阴人 , 博士 , 教授 , 博士生导师 , 主要从事安全工程、环境工程及相关学科领域的科研工作。

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