对流边界层中高架烟流扩散的大涡模拟研究

论文用大涡模拟技术对对流边界层中高架烟流的扩散进行了模拟,在对流边支中对高斯扩散模式的使用进行了修正,由Willis等（1978）的对流槽扩散实验数据求出虚拟源高,代替高斯烟流扩散公式中的源高,由此求得的横风向积分浓度分布与实验结果和数值模拟结果吻合较好,并用KNRC试验No52的资料作了验证,结果表明：修正后的高斯扩散模式的模拟效能良好。     

陕西关中增雨播云线源输送扩散数值模拟

利用层状云播云线源输送扩散三维时变烟发迹模式，通过对陕西关中飞机增雨作业实例的数值模拟研究，结果表明：模拟的播云线源输送扩散特征与输送扩散的基本理论和一般规律相吻合，并且再现了非垂直（与风向）多条播云线源非均匀非定常的输送扩散特点；浓度等值线的水平分布和垂直分布均不规则，比均匀定带点源更为复杂，整体不满足高斯浓度分布，表明在这种情况下均匀定常模式已不适用。另外，模式能够精确地模拟出播云线间的精细结构。播云线源水平输送距离1h平均为65km，扩散速率1h平均为0．82m/s。     

城市绿色道路廊道的宽度

降低汽车尾气污染和交通噪声是城市绿色廊道的主要功能之一.由高斯烟流模式可推算出汽车尾气污染物最大浓度值的出现距离,进而确定绿色道路廊道的基本宽度.结果表明:该距离由线源高度、城市气候条件、道路与盛行风向的夹角决定;绿色道路廊道宽度与车行道半宽之和应大于等于该距离,且越宽越好.结合前人研究,从降低交通噪声考虑,绿色道路廊道应尽量靠近道路布置,且越宽越好.     

复杂地形大气污染物传输和扩散的高分辨率模拟

使用一套耦合的模式系统模拟了浙江三门海岸复杂地形示踪试验的扩散过程。模式由风场诊断模式Calmet和拉格朗日随机游走扩散模式RPPM组成,Calmet提供高分辨率风场,RPPM计算地面浓度用以和实际观测值比较。在每次实验中,示踪物浓度在取样点处测得,所有的取样点分布在几条弧线上以便捕捉到烟流主体。由两种方法得到的地面浓度比较表明,这套模式系统较好地模拟了烟流的轨迹和地表浓度分布。     

空气中PM2.5演变规律的研究——以合肥市为例

针对空气中PM2.5的演变规律问题,运用SPSS定量分析PM2.5浓度和气温、风力、湿度等气象因素与季节因素的相关系数,定性分析PM2.5浓度在气温、风力、湿度等气象因素与季节因素影响下的变化特征,结合传统的大气点源高斯扩散及其法定推荐修正模型,逐步改进,建立多因素影响下的多元高斯扩散模型,并通过残差检验模型的合理性.     

高斯分布在山西煤矿烟羽扩散中的应用

针对山西省煤炭开采带来的本土大气污染现状,对煤矿烟羽扩散特征进行了研究,认为烟羽从烟囱顶端向外连续、均匀扩展,整个空间有相对均匀、稳定的风速,可以描述为连续点源的平均烟流;用统计理论的简单理想方法将正态分布用于山西煤矿烟羽扩散浓度的拟合,建立了可以求解的烟羽扩散平均浓度分布的函数模型,推导了该模型的具体求解过程,得出了具有指导价值的烟羽扩散浓度分布函数。     

小型热浮力烟流的铅直扩散特征

本文用立体摄影方法研究了小型热浮力烟流的铅直扩散特征,结果表明:热浮力烟流的铅直扩散能力受自生湍流的影响较大:自生湍流的作用随距离的增加而减小;在近源处,自生湍流的作用随大气稳定程度的增加而增大.因此进行近源处污染浓度预测时,必须考虑热浮力烟流自生湍流的作用.     

基于变风向高斯烟团混合模型的污染物扩散研究

对气态污染物连续泄漏扩散问题,利用时间分段处理和坐标转换的方法对高斯烟团模型进行了改进,使其能够计算点源连续泄漏和风向变化的情况。基于Python开发了模拟计算程序,模拟分析了风速和大气稳定度对污染物扩散的影响。结果表明：该模型实现了风况变化和连续泄漏扩散场景下,污染物扩散的浓度分布计算;各级危险区域的面积都随着扩散时间的增加先增大,而后趋于稳定,达到稳定所需时间以及稳定后危险区域的面积都随着风速的增加而降低,随着大气稳定度的变差而降低;在各风速以及各大气稳定度下,中度危险区面积都高于其他区域,应重点防护。     

基于Excel VBA的突发性大气污染物扩散模拟研究

关于大气污染物泄露扩散的模型有很多,目前常用的是《建设项目环境风险评价技术导则》中推荐的高斯模型。为了解决高斯多烟团模式快速计算的问题,在对该模式深入研究的基础上,提出了利用Excel强大的数据处理功能对突发性大气污染物泄露扩散进行模拟。以某肉食加工厂为研究载体,氨气作为虚拟突发环境事故模拟对象,预测一定条件下氨气泄漏所达到最大落地浓度、下风向最大落地浓度距离及短时间容许接触浓度限值的范围,并预测了风速对氨气扩散的影响。为其周边环境以及居民安全撤离提供科学依据,对突发性污染气体泄漏事件的应急方案的制定与实施具有一定的现实指导意义。     

烟气排放污染的三维数值模拟

根据大气的气象特征和烟流的特点,选择了包含浮力项的三维Reynold‘s方程组以及温度和浓度的传输方程,并以k-ε紊流模式闭合方程组。方程组用SIMPLEC算法求解。求解过程中使用逐线递代的三对角矩阵法,辅以单块和双块修正技术。模式首先用于静风环境下烟流的传输问题。然后,对有风中性层结下烟流的对流－扩散进行模拟,并将计算结果与实测数据进行对比,两者吻合较好,证明了模式的实用性。     

新装修居室室内空气污染物的扩散模式研究

本文在分析室内空气质量的基础上,探讨了影响新装修居室室内空气污染物扩散的主要因素,并就室内空气污染物释放源及释放扩散模式、扩散的控制方程组和污染点源连续排放模式进行了深入的分析.     

区域大气SO_2日均浓度计算方法的研究

采用高斯烟流、烟团模式,通过坐标变换,计算区域大气环境中SO_2日均浓度,计算值与实际值比较,相对误差绝对值小于30％,为区域大气环境影响评价及控制规划研究提供了科学的计算依据。     

高斯烟羽模式在滨海复杂地形厂址应用的有效性初探

应用福建惠安核电厂址SF6野外示踪试验数据来验证在核电厂的国内外导则中经常使用的高斯烟羽模式的有效性。结果分析表明，高斯烟羽轨迹模式在复杂地形滨海厂址的应用有效性明显优于文中所提到的高斯烟羽风向模式。     

制冷剂有限时间泄漏扩散模型

针对高斯模型不能计算有限时间泄漏扩散场浓度的缺陷，研究并得到了储罐系统制冷剂泄漏时质量泄漏速度与时间的关系式，建立了制冷剂一维、三维扩散数学物理模型，通过求解模型解析解和数值解，解决了制冷剂储罐有限时间泄漏扩散的浓度分布问题，比较了点源有限时间泄漏扩散模型和高斯烟雨模型的精度，结果表明，前者更能反映泄漏制冷剂的实际扩散过程．     

用点源倒退法修正模式对面源扩散的预测

在邯钢化肥厂扩建工程环境影响评价中,应用点源倒退法修正的正态烟云高架点源扩散模式对面源进行了计算,计算结果和实际监测结果基本吻合。根据该厂现行的特征排放因子 H_2S,计算在各种气象条件下不同监测点处的落地浓度和对应点监测结果比较后,说明了在环境影响评价中用点源倒退法修正模式计算面源是可行的。     

内陆核电厂冷却塔对大气扩散影响的CFD模拟

 风场的时空变化和大气湍流特征是影响局地大气污染物迁移、扩散的重要因子。本文以某内陆核电厂址为背景,针对内陆核电厂址气象及地形条件的复杂性,选用三维计算流体动力学(CFD)模型Fluidyn-PANACHE,模拟气载放射性颗粒¹³⁷Cs、气溶胶¹³¹I和常规气态污染物CO在大气中的三维风场及浓度场分布情况。该方法可合理模拟内陆核电厂大型冷却塔等建筑物周围的湍流和绕流,弥补了标准高斯模型精细化程度不足的缺陷。此外,该方法也突破了常规CFD模型很难在一次计算中进行多风向模拟的局限性。计算获得的正常工况下年均大气扩散因子能反映出该厂址大气扩散的季节性差异,即秋季的平均大气扩散因子最大,因此,可考虑将换料大修等非运行工况安排在秋季进行,以降低污染强度。研究获得的年均大气扩散模拟结果与高斯混合排放模式推荐的厂址扩散参数较为一致,典型固定风向的模拟结果与风洞物理模拟结果符合较好,可为中国内陆核电厂址大气扩散研究和评价提供参考。     

基于主成分分析法的京津冀空气质量研究

针对京津冀空气质量问题,利用SPSS软件,建立主成分分析的数学模型,提取主成分,得出影响京津冀空气质量水平的三大污染物是NO_2,SO_2,PM2.5.高斯点源模型计算出每小时分散在相同空间位置的污染物的浓度和,得出该点上的污染物浓度;多污染源扩散模型利用坐标变换的方法和GIS技术,模拟污染物扩散,实验结果表明,污染物减少的浓度越大,污染梯度变化越大.     

计算机在大气环境影响评价中的应用

在分析大气环境影响评价基本理论的基础上,利用Delphi语言编程,完成高架点源扩散模式中多参数的反复调用、计算、校正,并以实例验证程序的准确性和实用性.     

混合颗粒点源扩散风洞试验研究

针对沙尘的扩散问题开展了沙粒点源扩散风洞实验,结果显示沙粒经点源扩散后质量沿高度的分布服从高斯分布,这与已有点源扩散研究结果一致.随着风速的变化,沙粒垂向扩散的中心高度随风速的平方呈反比,均方差随风速呈反比;随着与点源距离的增加,中心高度呈线性减小,均方差呈线性增加.同时,根据实验结果给出了点源扩散分布质量沿高度分布的中心高度和均方差随风速、粒径和扩散距离的表征方程.此外,分析结果还表明混合沙粒扩散后不同高度处的平均粒径随高度呈线性递减,这与已有的野外沙尘暴期间的粉尘粒径观测结果是一致的.     

基于改进高斯烟羽模型的二氧化氮泄漏模拟分析

针对因缺乏实际环境因素的考虑而对二氧化氮气体扩散预测不准确的问题,提出可引入降雨量与地形来对气体扩散进行一定的研究分析。以原有高斯烟羽模型为基础,引入雨强以及粗糙度分别代表降雨量与地形来进行改进并进行数值模拟分析。通过对比分析,首先模拟了在同一高度下不同雨强以及不同粗糙度单独对气体扩散的影响;然后再从分别通过对下风向、横风向与气体浓度之间的关系对比;最后,将粗糙度与雨强同时作用并将结果与原模型进行对比分析。根据实验结果发现：降雨量和地势影响了在一定高度上气体扩散浓度值以及扩散范围,对比起传统的高斯烟羽模型,此模拟结果更符合实际。