气体扩散浓度计算模型介绍ppt课件.ppt

1、气体扩散浓度计算模型介绍,1,第一部分 扩散过程与模型分类介绍,2,相关背景污染性泄露,大气污染性泄露的形式： 自然方面：火山喷发的有害气体，某些物质自燃或在一定条件下产生的有毒气体，环境微生物产生的某些气体 日常生活方面：生活用煤产生的含氮硫氧气体 石化燃料动力的交通车辆产生的尾气将在一定气候下生成光化学雾 工业用气体的泄漏，特别是化学工业用到的大量的有毒有害，易燃易爆的气体 其他方面产生的一些气体及烟尘,3,可能造成的伤害,1、SOx,NOX,光气：口腔，呼吸道与肺部病变，皮肤病 2、液NH3,液Cl2等在管道破口喷射引起冻伤及化学毒性与环境危害 3、爆炸性气体的爆炸性危害 4、.,4,常

2、见的泄露形式:管道破损后的连续喷射烟羽,5,常见的泄露源:爆炸形成瞬时泄露烟团,6,扩散过程研究,不同性质气体在不同条件下表现出不同的特征 观察者对过程特征的选取,7,重气扩散过程,四个阶段 初始阶段：物质从容器泄漏出，形成气云后在本身的惯性力和外界风速的作用下，上升变形； 重力沉降阶段和空气卷吸阶段：当气云初始动量消失后，重力占主导地位。由于云团与周围空气间的密度差，导致重气塌陷，沿地表面拓展，引起云团厚度的降低和径向尺寸的增大，而在大气湍流的作用下外界空气进入云团，即空气卷吸，云团被稀释，同时由于初始泄漏云团与周围环境的温度差异而进行热量交换； 非重气扩散转变：随着云团的稀释冲淡，重气效应

3、逐渐消失，重气扩散转变为非重气扩散； 大气湍流扩散阶段(被动扩散)：即大气湍流对云团的扩散起支配作用。,8,轻气扩散过程,物质从容器泄漏出，形成气云后在本身的惯性力和外界风速的作用下，上升变形。,9,中性气扩散过程,两个阶段 初始阶段：物质从容器泄漏出，形成气云后在本身的惯性力和外界风速的相互作用； 大气湍流扩散阶段：即大气湍流对云团的扩散起支配作用。,10,过程中变异性问题,源与边界的差异性及弱化 温度差异 密度差异,11,气体泄漏扩散研究方法,试验法 风洞实验法 模型法,试验法,试验数据,问题特点,模型,验证,特征提取与模化,风洞实验,比例,12,气体扩散浓度计算模型分类,重气泄漏扩散的数

4、值模拟方法依据各自的建模原理以及复杂程度可分为五类 : 第一类：唯像模型 第二类：箱及相似模型 第三类浅层模式模型 第四类：三维模式模型 第五类随机游走模式模型,13,第一类：唯像模型,唯像模型是由一系列图表或简单关系式来描述扩散行为的。 Britter and McQuaid在重气扩散手册中推荐了一套简单而实用的方程式和列线图，称之为B 安全起见C01.0,57,储罐中液体经小孔泄漏,z0 A,物质守恒方程,A0,58,液体经管道泄漏,查手册选取阻力系数，计算一般要试算,59,气体或蒸气经小孔泄漏,理想气体状态方程 绝热方程 机械能守恒方程 孔流系数定义,60,高压气体或蒸气经小孔泄漏时,临界压力点：流速音速,实际流速与压力关系,61,点源 烟流模式 烟团模式 特殊气象条件下的扩散模式 面源 等效点源 箱模式 手算模式 线源,短期平均浓度的计算 长期平均浓度的计算 颗粒物扩散计算 复杂下垫面地区的扩散计算,常见的扩散计算类型,62,烟流模式,有风（风速大于1m/s），风向稳定，连续点源 地面浓度（z0），公式为下式,公式中的各参数可以参考相关文献。比如大气环境影响评价实用技术,63,地面轴线最大浓度求法,64,烟团模式,风速在静风时（风速小于1m/s