ALOHA在放射性污染物的Gaussian扩散模型中的应用

本文对发生核电事故发生以后放射性污染物的扩散模式进行了讨论,最终选用高斯模型对放射性污染物扩散进行了模拟研究。同时,针对扩散模拟分析过程中存在计算和分析过程复杂的问题,应用ALOHA软件进行综合分析计算与绘图,对于消防部队快速、有效地处置核事故具有重要的理论指导。     

核电事故中核素气溶胶烟羽扩散的模拟研究

本文选用高斯模型对放射性气溶胶扩散特性进行了模拟研究,分析了影响气溶胶扩散的主要几何参数和气象因素,探求了放射性污染物在地面上的浓度分布,最大浓度位置以及安全范围的划分等问题.模拟研究结果与相关文献相一致,证明了高斯扩散模型对此类扩散模拟的合理性和有效性；这为全面了解放射性气溶胶扩散的特性、对快速、有效地处置核事故具有指导意义.     

利用地理格网计算方法模拟放射性气体扩散

传统放射性气体扩散计算方法多适合理想的地理环境,未充分考虑复杂地理环境的影响。为提高传统方法在复杂地理环境下,放射性气体扩散模拟的真实性与效率,建立利用地理格网模拟放射性气体扩散的方法,描述利用地理格网计算模型进行气体扩散模拟的方法原理与实现流程。最后用此方法模拟某一复杂风场与地形环境下放射性核素的扩散过程。结果表明:利用地理网格进行放射性气体扩散模拟,能够模拟复杂的地理环境中的扩散,能充分考虑复杂风场、地形、气体干沉积与放射性衰变的综合影响,实现放射性气体扩散的快速动态可视化。     

炸药爆炸条件下释放气溶胶扩散研究

针对炸药爆炸事故造成的气溶胶污染物为瞬时体源的特点,根据事故应急时效性的原则,利用后置虚拟源等效的方法和点源扩散的高斯公式,探讨了炸药爆炸事故造成的气溶胶污染物扩散范围和浓度的计算方法,并分析干沉积和物质放射性衰变等因素对扩散浓度的影响。运用该方法对钚气溶胶扩散进行了计算和分析,其结果表明:该计算方法具有一定的有效性和实用价值,能为该类事故早期实施各种应急计划和措施提供参考依据。     

危险性物质泄漏事故扩散过程模拟分析

研究分析了描述气态危险物质泄漏扩散过程的多种现有模型的特点,选择以高斯烟羽模型和高斯烟团模型为基础,探讨进行模拟分析的有关参数的选取,设计开发了气态危险物质泄漏事故扩散过程模拟分析的软件系统。通过算例计算,模拟分析了泄漏物质的扩散过程及地面浓度分布,计算结果表明了计算机模拟分析的有效性,但高斯模型对重气体或轻气体的模拟存在失真现象,影响了过程模拟的准确度。     

危险性物质泄漏事故扩散过程模拟分析

研究分析了描述气态危险物质泄漏扩散过程的多种现有模型的特点,选择以高斯烟羽模型 高斯烟团模型为基础,探讨进行模拟分析的有关参数的选取,设计了开发了气态危险物质泄漏事故扩散过程模拟分析的软件系统,通过算例计算,模拟分析了泄漏物质的扩散过程及地面浓度分布,计算结果表明了计算机模拟分析的有效性,但高斯模型对重气体或轻气体的模拟丰在失真现象,影响了过程模拟的准确度。     

空气污染扩散模型与GIS应用结合的探讨

污染物的扩散模拟对环境决策、管理有着重要意义,而扩散过程又是一个包括时间、空间的复杂四维时空过程,其模拟需要GIS的支持。在分析基于GIS的地理开发系统和空气污染扩散模型的基础上,探讨了两者结合的最佳方式,并应用于广州市空气质量分析中,取得了较好的效果。     

防护工程口部人员携入污染物数值模拟

外界染毒人员通过防护工程口部携入的有毒污染物会破坏内部安全性。使用高精度曲面3维人体模型,结合雷诺时均方程与大涡模拟耦合的方法模拟人员通过防护工程口部时卷携颗粒污染物的过程。首先以人体尾涡扩散过程和门洞断面的速度通量为考察对象,描述尾涡演化规律,然后改变行进速度、初始距离,考察速度通量对这些因素的敏感程度,完成人员行进特征流场的研究;通过计算行进方向上断面的不均匀度和清洁空间的污染物累积量,描述污染物向清洁区扩散的时空变化过程,完成对携入污染物过程的研究。结果表明:与国外相关文献工作相比,该方法可以较小的计算资源捕捉到相似的尾涡发展扩散过程;人员通过门洞时间与携入的污染物体积分数出峰时间(Tp)线性相关,且其与峰值(Vmax)呈指数关系,携入清洁室的污染物约占污染物总量的3%。     

负压防护急救车车厢内生物污染物运动扩散的数值模拟与试验验证

为掌握负压防护急救车车厢内生物污染物的分布情况,运用计算流体动力学(CFD)方法和拉格朗日颗粒随机轨道模型,对该车车厢内生物污染物的运动扩散进行数值模拟;并通过试验对比研究车厢内污染物浓度场的分布状态,试验与模拟的结果基本一致。同时表明:该随机轨道模型较好地反映生物污染物运动扩散的时空分布特点;负压防护急救车车厢内污染物浓度较高,医护人员应穿戴有效的个人防护器材。     

西安脉冲堆场区放射性气体扩散CFD数值模拟

为对西安脉冲堆(XAPR)核应急及相关核安全评价提供场区大气扩散规律的技术支持,根据XAPR场址条件,采用CFD方法对场区放射性气体扩散进行了数值模拟,分析释放点、气象条件、出口速度等因素对大气扩散的影响。结果表明:在XAPR场区内屋顶释放造成主干道路地面大气扩散因子比烟囱释放高约1个数量级;风向影响场区内危险区域面积,南风造成的危险区域面积最大,西南风次之,西北风最小;大气扩散因子随出口速度增大而减小,随环境温度增加变化不显著;均匀风场模型给出的结果更加保守,由于幂律风廓线的水平风速随高度梯度变化较大,最终得到的地面扩散因子较小;非稳态扩散中,风场突变会导致局部污染加剧,由于建筑物的阻挡绕流,污染物在场区的扩散减缓,可能在场区形成部分污染的过渡地带,随后会逐步达到稳态扩散状态。在XAPR核事故中,放射性气体由于场区复杂的建筑分布而具有复杂的扩散行为,释放点、气象条件等因素均对放射性气体场区分布产生影响,从而形成不规则的事故污染景象。     

基于事故逆向再现的车辆追尾事故仿真分析研究

为认定车辆碰撞事故的性质及责任，动态还原事故发生过程。提出1种逆向事故分析再现方法，经过坐标系旋转后构建确定方程组的车辆碰撞瞬间解析计算模型，并经过实车碰撞实验数据验证其计算精度与三维再现的准确性。利用Crashview软件对1起车辆追尾事故进行仿真分析，解析计算得出车辆碰撞瞬间车速和碰撞前行驶车速，实现事故二维过程重构和三维模拟再现。结果表明:计算分析车速与VDR记录车速误差在5%以内，模拟再现轨迹与事故现场实测痕迹基本吻合，所构建的方法可有效用于车辆追尾碰撞事故辅助分析鉴定，为事故过程分析提供理论依据。     

米诺效应中的多事故点协同作用后果研究

为了研究多米诺效应中多事故点协同作用的后果,将并联系统概率模型运用到贝叶斯概率计算过程中,体现出多事故点协同作用对多米 诺效应传播的概率影响;后果分析部分从人、物、环境3个方面出发,对事故的后果影响以及事故预防提出建议措施。最后运用模型对实例进行 了应用分析,结果表明:多事故点协同作用下储罐的多米诺失效概率增大,罐区危险性增强,可以通过对储罐设置安全屏障等措施,有效的切 断导致事故最大概率的链条。     

水面LNG液池扩展模型的分析与对比研究

为了评价在开阔水面上的液化天然气（LNG）火灾和蒸气云爆炸灾害后果，分析了LNG水面扩展动态过程；对比分析了Fay模型、FERC模型和计算流体力学软件FLACS的计算结果，探讨了LNG液池面积随时间的动态变化过程，分析了泄漏量、泄漏速率等参数对LNG液池扩展半径的影响；根据液池扩展模型的计算结果，确定了LNG液池的最大面积，并以此分析了LNG流淌火灾的辐射危害。研究结果表明:对于相同的泄漏条件，3种方法模拟的泄漏LNG水面扩展动态过程相似，一般情况下，FLACS模型，FERC模型和Fay模型所计算的最大液池半径依次增大;由于FERC模型与FLACS软件的模拟结果接近且偏于保守，故此在一般的工程应用时，采用FERC模型即可方便快捷地获得较为准确的结果。     

基于系统动力学的井喷事故仿真研究

为动态预测井喷事故发展过程,在分析导致井喷事故主要因素的基础上,结合系统动力学的相关原理,构建井喷事故系统仿真流图,并运用系统动力学仿真软件Vensim对井喷事故的整体流程进行仿真,实现了对油气井安全水平的动态监测和预警。结果表明:井喷事故的发生是由人为因素、管理因素、环境因素、设备因素和法律法规因素四大子系统的交叉耦合作用而导致整个油气井系统的安全水平低于井喷事故的安全临界点所造成的。     

Integrated dynamic risk assessment of buried gas pipeline leakages in urban areas

In urban areas, buried gas pipeline leakages could potentially cause numerous casualties and massive damage. Traditional static analysis and dynamic probability-based quantitative risk assessment (QRA) methods have been widely used in various industries. However, dynamic QRA methods combined with probability and consequence are rarely used to evaluate gas pipelines buried in urban areas. Therefore, an integrated dynamic risk assessment approach was proposed. First, a failure rate calculation of buried gas pipelines was performed, where the corrosion failure rate dependent on time was calculated by integrating the subset simulation method. The relationship between failure probability and failure rate was considered, and a mechanical analysis model considering the corrosion growth model and multiple loads was used. The time-independent failure rates were calculated by the modification factor methods. Next, the overall evolution process from pipeline failures to accidents was proposed, with the accident rates subsequently updated. Then, the consequences of buried gas pipeline accidents corresponding to the accident types in the evolution process were modeled and analyzed. Finally, based on the above research, dynamic calculation and assessment methods for evaluating individual and social risks were established, and an overall application example was provided to demonstrate the capacity of the proposed approach. A reliable and practical theoretical basis and supporting information are provided for the integrity and emergency management of buried gas pipelines in urban areas, considering actual operational conditions.     

重大事故后果模拟法在天然气场站安全评价中的应用

场站是气田集输的枢纽,也是高风险存在和集中的场所。本论文采用重大事故后果模拟分析法建立天然气泄漏速率估算模型、蒸气云爆炸模型,并以陕北某一天然气场站为例,借助Risk System软件对天然气泄漏速率和泄漏量以及蒸气云爆炸最大事故进行数值模拟。模拟分析结果有助于对天然气场站可能发生的各种事故进行风险评价,也有助于对各类风险大的危险危害因素提出对应的安全对策措施,确保安全生产。     

岩鹰山隧道内天然气管道泄漏规律及通风方案研究

采用经典流体力学理论,以及计算流体力学（CFD）等方法相结合,对中缅油气 管线上具有代表性的岩鹰山隧道进行研究。用Fluent软件对岩鹰山隧道天然气管道泄漏 进行仿真模拟,利用Fluent模拟结果与泄漏源计算结果相结合,经过理论分析与数据拟 合,提出泄漏天然气充满隧道的时间计算模型,通过不同边界条件下隧道内天然气泄漏 扩散规律的模拟结果对时间模型进行验算并修正。利用计算流体力学（CFD）方法,研 究岩鹰山隧道在发生天然气泄漏事故后,单风机通风方案的效率,得出隧道通风优化方 案,方案内容包括最佳送风方式、布设水平位置、布设高度、布设间距。根据通风方案 计算结果对风机型号选取、以及隧道洞门设计提出了建议。     

燃气管网定量风险分析方法综述

以城市燃气管网的风险为研究对象,分析并提出一种可用于城市燃气管网定量风险分析的新思路,包含了不同事故后果及其物理模型的分析即事故可能性分析、后果分析和风险评价,分为失效事故假定、泄漏率计算、物理效应计算、致死率计算、风险值计算、风险评价等环节;整理、研究城市燃气管网定量风险分析所涉及的多种物理模型,并通过比较不同模型的特点,分析各个模型的不足之处;最后针对国内外研究现状及燃气管网风险的特点,指出研究发展方向:研究风险在燃气管网内的传播,提出燃气管网相继失效的风险分析方法。所提出的分析思路、计算方法可与工程应用相结合。     

一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法

为使事故再现结果更符合实际情况,对事故再现中的计算过程进行优化。基于蒙特卡罗方法和随机加权方法,提出一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法。该算法以二维碰撞模型和车辆轨迹模型为计算模型,选择碰撞点位置、碰撞前速度、法向恢复系数为优化参数,以实际车辆碰撞后运动轨迹离差最小为优化目标。分别用所提出的改进算法和Pc-Crash中的优化方法对一算例进行优化。结果表明,改进算法在准确度和稳定性等方面优于Pc-Crash中的方法。利用改进的事故再现蒙特卡罗优化算法,不仅能获得最优的事故再现结果,还能获得再现结果落在任意区间的概率。