用于三维空间的泄漏气体扩散预测方法

摘要

本发明提供了一种用于三维空间的泄漏气体扩散预测方法。该方法通过构建空间三维坐标系，将泄漏区域及周边区域表示在同一坐标系中，并把其地形及建筑物分布数据加载在该坐标系中的固定区计算域内进行泄漏气体扩散模拟，在此基础上进行固定区计算域外的毒气扩散预测，从而实现泄漏源周边地区的泄漏气体扩散浓度分布预测。本发明在对泄漏气体进行扩散预测时充分考虑当时当地的地理信息，并能够快速计算出一个或多个泄漏源造成的污染区域的范围和被污染区域内的毒气浓度。

主权项

一种用于三维空间的泄漏气体扩散预测方法，该方法包括：步骤S1，采集参数，所述参数包括地理环境参数和泄漏源自身的参数；步骤S2，建立坐标系，并参照该坐标系建立固定区计算域，将所述固定区计算域内的气体离散化为由多个离散点界定的流体微团；步骤S3，基于流体力学领域的纳维‑斯托克斯方程建立在所述固定区计算域内的泄漏气体扩散方程，所述泄漏气体扩散方程中包括质量守恒方程、动量方程和能量守恒方程；步骤S4，将所述步骤S3中得到的所述质量守恒方程、所述动量方程和所述能量守恒方程转换为关于空间离散坐标和时间坐标的差分方程，并根据定解条件和采集到的所述参数，以迭代的方式求解所述固定区计算域内的泄漏气体扩散浓度分布场的数值解；步骤S5，建立所述泄漏气体扩散浓度分布场与采集到的所述参数中的部分或全部间的函数关系；步骤S6，将所述步骤S5中得到的所述函数关系表示为包含待定系数的无量纲化函数关系，并且将从所述步骤S4中得到的所述数值解中的部分或全部代入所述无量纲化函数关系，以确定所述待定系数的值；以及步骤S7，将感兴趣的点的空间坐标和时间坐标代入步骤S6中得到的所述系数已被确定的所述无量纲化函数关系，计算得到所述感兴趣的点的泄漏气体扩散浓度，所述感兴趣的点在所述固定区计算域内或者在所述固定区计算域外。