[發明專利]一種基于網格化毒氣擴散模擬的方法

有效

• 申請號: 201310029240.X
• 申請日: 2013-01-27
• 公開（公告）號: CN103793591B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 劉濤;李穎;張洋
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于網格化毒氣擴散模擬的方法，其特征在于，基于區域網格劃分技術及高斯煙團模型改造，綜合儲罐泄露速度、有效源高（泄露高度），以及風向、風速、環境穩定級多因素變化，確定區域內一個或多個儲罐中有毒有害物在連續時間內濃度分布規律，其包括如下步驟：首先，以儲罐為中心，將研究區域網格化為若干單元作為定量研究和疊加的基礎；然后，運用高斯煙團理論構建有毒有害物的泄露擴散濃度分布模型；最后，結合單泄露源和多泄露源條件，給出有毒有害物連續性擴散算法，即根據任影響因素的變化來劃分時間段，按時間順序，結合濃度疊加效應，基于Matlab模擬區域內有毒有害物濃度過程，本發明可有效地為工業化工園區復雜條件下，有毒有害物突發性泄漏事故應急決策提供理論支持。

2.根據權利要求1所述的區域網格劃分技術，其特征在于，化工園區有害物擴散濃度模擬的目的是給出區域內各位置有害物濃度大小，為計算需要，將研究區域進行網格化，即將評價區域劃分成等步長正方形網格，以m×n且m=n二矩陣表示這個笛卡爾坐標系下二維空間，首先計算區域內各單元的有害物濃度，然后進行疊加，其余網格坐標值[x,y]通過離散與內插計算得到；對于步長的選擇可根據區域大小、制圖精度和實際需要等進行調整；一般步長選擇25～300m。

3.根據權利要求1所述的高斯煙團模型改造，其特征在于，使用的計算瞬時泄漏的公式是對高斯煙團模型的改造，具體方法通過編程實現，公式說明如下：

???(2)

式中，與上式字母相同的含義相同；EC表示環境穩定等級，可按風速的大小劃分為A-F6個等級；IA表示下風向與分析區域X軸正向的夾角；表示泄漏量的返回值，該返回值對應在該泄漏過程后分析區域每個網格內的有害物質濃度，研究區域為正方形，m=n。

4.根據權利要求1所述的單泄露源模擬，其特征在于，對于單一危險源泄漏的解決方案：設某一時段t₁，設不變，那么對于單一泄漏源A運用公式（2）可得到經過時段t₁后的，在下一時段t₂時，如果其中之一有變化，那么對于繼續泄漏的單一危險源A重新根據公式（2）計算，得到，但是在t₂時間段內，中每個單元內的有害氣體在u,?EC,?IA,?H條件下都產生擴散，在這種情況下設：

?

得到擴散后的有害物的濃度矩陣，故此，在t₂時段末時刻，單一危險源A造成該研究區域內有害物濃度矩陣為：

以此類推，可通過計算時段t3的和得到：

根據權利要求1所述的多泄露源模擬，其特征在于，對于多個危險源泄漏，可看作由于多米諾效應，次生新的泄漏點，新的泄漏源的有害物泄露濃度融入原始泄漏濃度中，在上數情況下，t₃時間段初期，有新危險源B開始泄漏，計算，經過該時間段后的研究區域泄漏濃度為：

t₄時間段結束后的濃度：

。