ALOHA软件模拟结果的可视化转换研究

在处置危险化学品泄漏事故时,使用大气扩散模拟软件ALOHA可以预测事故的危害范围。GIS软件能够提供地理信息支持、具有强大的数据分析和储存功能,在应急救援领域中具有广泛的应用价值。本文结合ALOHA软件模拟危险化学品泄漏扩散功能,根据ALOHA软件模拟结果的特点,提供了一种将ALOHA软件模拟的结果输入到ArcMap中的方法,完成了危险化学品泄漏事故扩散范围在ArcMap软件中的可视化。     

基于GIS的环境污染扩散模型

建立预测污染物通过大气和水扩散的数学模型.利用地理信息系统(GIS)技术,在沈阳市地图上,按照污染事故发生的实际地理位置,对数学模型进行模拟和显示.将模型的数值解和GIS相结合,在时间和空间上对污染扩散进行分析,计算不同污染物在不同时段的扩散面积,分析不同地点的污染物质量浓度和污染程度,获取受污染范围内的人口和周边单位等重要信息;从而预测重大污染事故对环境的影响范围和程度,预报突发性环境污染事故对周围人群、环境造成的危害,为应急监测、现场救护和灾后评估提供科学依据.     

反化学恐怖危害评估

针对恐怖分子袭击化工厂及储存库等设施,建立了复杂地形上三维大气扩散模式,模拟流场、浓度场和各种剂量场,对事故目标进行危害评估,确定危害区域和危害程度,为制定反化学恐怖预案及应急救援提供技术指标。并可用于危害性质相同的化学突发事件应急救援系统和履行《禁止化学武器公约》对遗留化学武器处理的风险评估。     

城市街谷大气环境研究进展

机动车尾气排放不断增加以及城市通风能力降低,常导致城市街谷内的空气污染。城市街谷大气环境主要研究方法包括外场观测、实验室物理模拟和数值计算。外场观测和物理模拟可以考察街谷内污染物的传输扩散规律并对数值模式进行检验,另外,复杂的数值模式则可对城市冠层内大气扩散问题进行详细模拟,数值模拟和外场观测及物理模拟相配合,可用于环境质量评价、污染控制决策及交通规划。重点介绍了近十年内城市街谷大气环境研究的主要成果。     

明渠水流-水质模型的格子Boltzmann方法

建立了一个明渠水流-水质的格子Boltzmann模型(LBM),经过Chapman-Enskog展开可以得出守恒形式的二维明渠浅水动力学方程组和对流扩散方程。对于浓度场,针对各向异性的紊动扩散系数提出改进的简化LBM模型,即松弛时间在纵向和横向不一致以及平衡分布函数不含流速的二阶项,更符合宏观方程。数值模拟了污染物的非对称扩散稳态和对流扩散输送的二维稳态问题,并与理论解进行了对比,相对误差在3%以下。对于二维恒定流下事故瞬时排放污染物的动态扩散输送问题,结果较好的反映了下游取水口处浓度增值随时间变化的高斯分布,和一阶迎风有限体积通量向量分裂法(FVS)的计算结果对比相对误差不大于1.8%。本模型具有很好的并行计算性能,在环境污染模拟与预测的数值计算领域有着广阔的发展前景。     

液氨危害范围预判在其罐区选址决策中的应用研究

为了有效提高液氨罐区的安全性,以玉门某工业园区内拟建的液氨罐区项目为例,将液氨静态存储与动态运输的事故状况中大气扩散危害范围作为依据,对液氨罐区的安全选址进行研究.首先通过对液氨罐区与运输槽罐车进行风险识别,确定最大可信事故;其次使用SLAB模型分别预测液氨储罐与运输槽罐车最大可信事故在最不利气象条件下的大气扩散危害范...     

典型气象条件筛选及其在危险化学品事故泄漏大气污染预案管理中的应用

依据影响大气污染扩散的主要气象参数,选用两个独立变量,即风速、地面气温以及一个综合变量:大气稳定度为主要依据,采用5年常规气象资料,筛选和确定研究区域15类典型气象条件.采用扩散模型、火灾爆炸模型模拟计算3个风险源6个事故案例在不同典型气象条件下对周边人员的伤害半径.并将计算结果编制成事故风险档案库,成为危险化学品事故泄漏大气污染预案的重要组成部分.这将有利于决策者在发生事故时,快速获取各种事故情景人员伤害范围的初步信息,在第一时间为应急决策提供重要的参考数据.     

SLAB View在化学事故应急救援中的应用研究

本文对SLAB模型及SLAB View软件在化学泄漏事故应急救援中的应用进行了分析讨论,以江苏淮安段＂3.29＂液氯泄漏事故为例,对危险化学品的扩散过程及危害范围进行了模拟研究。     

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。     

污染物大气扩散数值模拟中伪扩散的控制

用数值模拟的方法预测污染物在大气中的扩散已经被广泛采用,但数值模拟产生的伪扩散一直是影响模拟结果精度的重要因素.为此分析了数值模拟中伪扩散产生的原因,用一阶迎风差分和对流项二次迎风插值格式对一稳态污染物扩散模型进行了计算,并比较了计算结果,得出了有实际意义的结论.     

多尺度扩散模式对ETEX-1试验的再现模拟

 根据非静力动力学气象模式和拉格朗日粒子模式建立的多尺度模式,利用欧洲预报数据ECMWF和不同分辨率的地形数据,对欧洲长距离示踪试验（ETEX）的扩散过程进行阶段性再现模拟,并将多尺度扩散模拟结果与ETEX试验监测结果进行对比分析,以考查该模式在多尺度扩散模拟中的应用。研究结果表明,多尺度扩散模拟结果与观测结果具有较高的空间分布相关性;扩散模拟结果有效地反应了当时的区域流场特征。     

Numerical Simulation Model of Laminar Hydrogen/Air Diffusion Flame

IntroductionDiffusion flames have been widely applied inindustrial processing systems,such as large- scaleglass- melting furnaces and hazardous wasteincinerations[1] .A numerical model is veryimportant for understanding the complexinteractions between the flow and the chemicalreactions. The laminar hydrogen/air diffusionflame is chosen.Hydrogen/air flame is easier toset up under the laboratory conditions,hence thenumerical model can be verified easily by oneexperiment.Furthermore,hydrogen/air…     

农田地表径流溶解态污染物迁移解析模拟

为研究灌溉农田中地表径流引起的溶解态污染物溶质流失的规律,考虑到田间实际操作情况以及与入渗率有关的非完全混合系数的时效性,遵循质量守恒和水量平衡原理,建立了简单的二层解析模型并得到解析结果.根据前人的试验结果,利用所提出的模型,分析了地表径流水中的溶解态污染物溶质质量浓度.结果表明:模型设计合理、简单实用,且弥补了扩散理论模型的不足,适用于土壤入渗率较高的情况;最后,针对性地提出了具体措施来减少农田溶解态污染物肥料的溶质流失,为农业面源污染和提高农田肥料的利用提供有意义的参考.     

小型固定床实验台条件下的聚乙烯热解

废塑料的热解特性研究是垃圾热化学处理工艺设计的基础。该文利用小型可视化固定床对聚乙烯类塑料进行了热解实验研究,分析了废塑料的热解机理及反应过程,并结合统计理论建立了聚乙烯热解模型。实验结果表明:提高热解温度可以提高产气率、碳转化率和热效率;热解气热值随温度而变化,在973 K左右达到最大值;建立的热解模型可预测不同温度下聚乙烯热解产物分布,与化学反应动力学模型结合后可全面描述聚乙烯的热解过程。     

福建漳州沿海大气扩散特性的数值分析与模拟

用福建漳州地区的实测气象资料, 结合风场诊断、轨迹分析和随机游走模拟方法, 分析漳州核电厂所在地小尺度( 40 km ×40 km) 范围内的大气扩散特性, 并与现场扩散示踪实验数据比较。结果表明, 该地区的扩散输送总体受天气系统和海陆风环流二因子影响。研究范围内的风场在水平方向的空间变化不大, 扩散烟流基本平直。海陆风环流因子所致的风场时间变化和风向摆动对当地扩散有重要意义。随机游走模拟方法较好地反映出当地大气扩散的定量特征, 但复杂地形与海岸气象条件的联合作用, 仍使模拟结果与示踪实验结果的统计比较显得离散。     

环境地球物理方法在污染场地调查中的应用

随着环境科学和地球物理学的发展,地球物理学在环境科学中的应用领域不断扩展,逐渐形成了环境地球物理学.环境地球物理学是利用地球物理学的理论和方法来研究地球物理场和地球物质的物理或化学特性,已被我国乃至全世界用于解决污染场地调查、环境污染的监测、生态环境变化预测、环境治理措施的效果检查等方面.本文结合两个工程实例,论述了环境地球物理方法在污染场地调查中的重要作用,介绍该方法在圈定城市污染沉积物和绘制污染场地污染羽流的中应用效果及其发展趋势.实践证明,环境地球物理方法是污染场地调查中的新型学科.     

农药田间药效实验数据处理软件的设计

分析农药田间药效实验数据和实验数据的计算模型、数理统计方法 ,研究了农药田间药效实验处理软件的功能设计、结构设计、数据库设计等 ,阐述了该软件设计的目的意义和思想     

二氧化碳驱多场耦合粗化研究

二氧化碳驱过程是一个动态的多场耦合问题;涉及渗流场、扩散场和化学反应等多物理场。广泛存在的油藏非均质性要求对实际油藏进行粗化,在此过程中,粗化后的单元必须同时满足多物理场的等效替代;而且随着储层物性参数的变换粗化后的参数能进行相应的调整。利用单元测试的方法对二氧化碳混相驱和非混相驱过程中多物理场进行了动态粗化,取得了较好的粗化效果;该方法可以应用于相应的多场耦合粗化数值模拟研究。     

Static coarsening of titanium alloys in single field by cellular automaton model considering solute drag and anisotropic mobility of grain boundaries

Static coarsening is an important physical phenomenon that influences microstructural evolution and mechanical properties. How to simulate this process effectively has become an important topic which needs to be dealt with. In this paper, a new cellular automaton (CA) model, which considers the effect of solute drag and anisotropic mobility of grain boundaries, was developed to simulate static grain coarsening of titanium alloys in the beta-phase field. To describe the effect of the drag caused by different solute atoms on coarsening, their diffusion velocities in beta titanium were estimated relative to that of titanium atoms (Ti). A formula was proposed to quantitatively describe the relationship of the diffusion velocity of Ti to that of solute atoms; factors influencing the diffusion velocity such as solute atom radius, mass, and lattice type were considered. The anisotropic mobility of grain boundaries was represented by the parameter c0, which was set to 1 for a fully anisotropic effect. These equations were then implemented into the CA scheme to model the static coarsening of titanium alloys Ti-6Al-4V, Ti17 (Ti-5Al-4Mo-4Cr-2Sn-2Zr, wt%), TG6 (Ti-5.8Al-4.0Sn-4.0Zr-0.7Nb-1.5Ta-0.4Si-0.06C, wt%) and TA15 (Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V, wt%) in the beta field. The predicted results, including coarsening kinetics and microstructural evolution, were in good agreement with experimental results. Finally, the effects of time, temperature, and chemical composition on grain coarsening and the limitations of the model were discussed.     

无相间物质传递化学驱浓度方程算子分裂隐式解法

为了改进化学驱数学模型 U TCHEM显式求解浓度方程计算速度慢、计算结果精度低的缺点 ,研究了隐式求解组份浓度方程的方法。根据具有无相间物质传递关系的化学驱油藏流体渗流过程满足的相行为 ,推导出了化学驱数学模型 UTCHEM物质守恒方程的等价形式 :饱和度方程和组份浓度方程。利用算子分裂技术将组份浓度方程分裂为扩散方程和对流方程 ,隐式交替求解对流方程和扩散方程得到组份浓度方程的隐式解。扩散方程采用隐式局部一维格式差分离散 ,利用追赶法求解 ;对流方程选用了隐式迎风格式差分 ,并且结合油藏模拟问题的流场是有势场的特点 ,实现了对流方程隐式差分显式求解。所建立的隐式求解浓度方程的方法提高了计算精度 ,可以加大计算时间步长 ,加快计算速度。