基于经典扩散模型不同粒径粒煤瓦斯扩散特征实验研究

为了获取多尺度粒煤在不同初始吸附平衡压力条件下的甲烷扩散特征,完成了0.25～1.00 mm,＞1.00～3.00 mm,＞3.00～6.00 mm和＞6.00～10.00 mm这4种粒径粒煤在1.0 和3.0 MPa初始吸附平衡压力下的甲烷扩散实验,并考察了经典扩散模型对各实验在0～10 min,0～60 min,0～180 min时间段的扩散拟合效果。研究结果表明:同实验时间,扩散率表现为随着粒径的减小呈增大趋势,0.25～1.00 mm相较＞6.00～10.00 mm粒径粒煤最大增大了73%;经典扩散模型不适用于描述甲烷在粒煤中的全阶段扩散,粒径越小拟合精度越低,仅对于初始扩散阶段（0～10 min）拟合效果较好;同初始吸附平衡压力,初始扩散系数D值随着粒径的增大呈递增趋势,＞6.00～10.00 mm相较0.25～1.00 mm粒煤扩散系数增大至7倍。不同尺度粒煤的瓦斯扩散特征,为煤层气达产、稳产、增产提供了储层改造方向。     

建筑火灾消防内攻搜救组合模型构建研究

为研究建筑火灾人员被困情况下,消防内攻搜救队伍采取最佳的组合模式实施高效救援,本文在调研消防救援队內攻搜救模式现状基础上,采用多目标规划方法,对內攻搜救实施阶段的行进、破拆、搜寻与救助等行动环节进行优化计算,提出基于多目标优化的消防内攻搜救组合模型;结合建筑火灾实例,利用定性定量分析方法验证內攻搜救组合模型的实践应用效果。结果表明：在建筑火灾现场有被困人员情况下,消防救援人员应根据实际,科学选择內攻行进路线、破拆手段、搜寻和救助方法,在最短时间内搜救出更多被困人员,此模型可为消防救援队伍的实战救援提供参考。     

基于改进型扩散函数内集-外集模型的辽宁省旱灾风险评价

采用改进的基于扩散函数的内集-外集模型,分析1949-2007年辽宁省旱灾受灾指数,评价辽宁省的旱灾风险.结果表明,辽宁省旱灾发生频繁,平均每1.7 a一遇且严重干旱多发,这与辽宁省旱灾的实际情况基本吻合.研究表明,内集-外集模型计算结果的意义清楚,对防灾减灾有一定指导作用.     

基于正交试验法的高斯扩散模型预测精度研究

为研究高斯扩散模型预测精度的影响因素,运用正交试验设计法,设计三因素五水平的正交试验,采用MATLAB软件和FDS软件分别得到高斯扩散模型理论预测值与模拟值,并引入归一化均方差NMSE将二者进行对比,采用极差分析以及方差分析法分析不同因素对高斯扩散模型预测精度的影响程度。研究结果表明：大气稳定度对高斯模型气体扩散浓度预测结果具有显著性影响,其次是气体种类,然后是气体初始密度。研究结果可为模型相关参数修正与改进提供借鉴。     

基于信息扩散理论的火灾风险评估模型研究及其应用

城市火灾事故不断发生,严重威胁着人们的生命安全。当火灾样本数目较少时,针对传统统计模型难以胜任的特点,引入了信息扩散理论,给出了火灾风险评估的实用模型,并以某市为例进行火灾风险评估。结果表明,该方法简单易行,分析结果意义清楚,具有一定的现实意义,为防火抗灾提供了依据。     

基于建筑信息模型的铁路工程安全管理体系研究

为解决铁路施工现行安全管理强度大、施工准备不足、部门间协作性与联系性较弱、信息滞后、施工保障不足等问题,充分考虑建筑信息模型的优势,结合建筑信息模型对铁路施工进行全生命周期安全管理。利用Revit对工程项目进行建模,结合三维模型对人员进行技术交底与安全教育,导入广联达BIM5D软件对工程项目的即时性管理。研究结果表明:该安全管理体系可以通过可视化设计、施工模拟在施工前充分准备,预先采取针对性安全措施;同时实现信息的全程实时共享,增强各部门之间的协调性和管理的及时性;结合建筑信息模型与云平台充分保障后期的运行与维护,达到对铁路工程进行高效、可行的全生命周期信息化安全管理的目的。     

某城区重金属扩散模型研究

以As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn为研究对象,探讨了它们在城市土壤的浓度分布特征,并进行了重金属元素的扩散模型研究。分析表明,As、Cd、Hg、Zn存在3个污染源,Cr存在一个污染源,Cu、Ni、Pb存在2个污染源.而且Cr和Ni存在相同的污染源,Hg和Pb,Cr和Cu以及Cu和Cd也存在相同的情况。     

氯气泄漏扩散模型的初步研究

根据京沪液氯泄漏的一些数据,选取液氯泄漏的瞬间为研究范围,设定液氯泄漏的瞬间为2 min,大气压力为10.132 5 kPa,温度为15℃,风速为6m/s,假设液氯泄漏后全部变成蒸气,重气云团半径为10 m,利用重气云扩散模型--盒子模型,对氯气云团扩散后果进行定量计算,得到氯气泄漏瞬间的伤害范围分别是致死区0.042 9 km2,重伤区0.0979 km2,轻伤区1.067 km2.据此判断,氯气泄漏事故后果非常严重.提出了该模型的不足和需要改进的地方.     

ADMS大气扩散模型研究综述

ADMS模型由英国剑桥环境研究中心开发的新一代大气扩散模型,该模型已列入环境影响评价技术导则大气环境(HJ2.2-2008)的推荐模型之一。同时,国内外ADMS模型进行了大量研究,本文主要介绍ADMS基本功能,以及国内学者对于ADMS模型的应用研究、对比研究以及敏感性的分析。     

煤粒瓦斯瞬时扩散模型研究

为使扩散方程能够准确描述煤粒瓦斯涌出规律,首先依据相似理论和扩散第二定律建立瓦斯扩散系数计算方法,并结合试验数据得到扩散系数与时间的关系。然后基于此构建煤粒瓦斯瞬时扩散球状模型,运用分离变量法对模型进行求解,得到该模型的无穷级数解析解和模型系数的确定方法。最后通过计算值与试验值对比验证瞬时扩散模型的准确性,同时分析瞬时扩散模型与煤体复杂孔隙结构的关系。结果表明:扩散系数随时间的变化符合幂函数递减规律;构建的瞬时扩散模型能够准确描述煤粒瓦斯扩散规律,理论计算高度反映了试验结果;瞬时扩散模型可以从时空角度体现煤粒复杂的孔隙结构。因此该模型可用于计算瓦斯预测参数和研究瓦斯动力灾害形成过程。     

基于SIR模型的机动车内传染病传播研究

为控制传染病在机动车内的传播,利用传染病传播模型,研究车内传染病的传播机制和影响因素。基于传染病动力学理论,结合机动车(以公交车和小型私家车为例)的行驶特点和传播环境,针对新冠病毒(COVID-19)的传播方式,在引入病毒传播密度概念的基础上,建立公交车和小型私家车内的传染病SIR传播模型,完成不同行驶条件下的车内传播模型数值模拟仿真分析。研究结果表明:在疫情防控期间,缩短行车时间、减少车内人员交换频率、加强车内的通风和消毒、根据防控大环境适当选择公交车和私家车出行均可以对车内病毒的传播起到抑制作用。     

基于涟漪扩散算法的元胞自动机人员疏散模型研究

为探究大型公共场所内应急疏散调控策略的合理性、有效性和安全性,开展了2类场所的应急疏散调控策略的仿真研究,记录疏散时间、疏散拥堵时间和路径拥堵程度作为衡量应急疏散调控措施的指标,建立以多对多涟漪扩散算法为核心的线性元胞自动机模型。结果显示,与原有的疏散路线相比,使用算法规划的应急疏散路径可以缩短疏散时间;与仅仅使用算法规划应急疏散路径相比,考虑单一的路径拥堵情况或路网结构而增加的调控措施可能与疏散初衷相悖;但在使用算法规划路径的基础上,综合考虑路径拥堵情况和路网结构而增设的调控措施,其疏散效果是最好的。研究结果可为应急疏散管理者提供紧急情况下的调控策略,避免疏散过程中出现的拥挤、踩踏等二次事故的发生,进而保障人群的疏散安全。     

基于CA-气团模型的市内重气扩散模拟与研究

针对市区内的固定地点出现重气泄露,并在街区内近地扩散的事实,构造了基于细胞自动机(Cellular automata)-气团模型,用以进行上述情况模拟.将气体的宏观扩散等效视为多个气团,使用细胞自动机生成气团的运动模型.将气团的特征表示为Qi(→V0i,xi,yi),参考高斯模型确定影响半径D用以区分浓度梯度扩散Sd和自由扩散Sf,并构造了边界接触条件.假设了模拟的市内环境,使用该模型在大气稳定状态下模拟氨气扩散.结果表明:气团的扩散符合实际情况,其在某区域的个数可以代表该区域重气浓度.模拟过程中也表现出了传统模型不具备的扩散特征,这些特征与重气的实际扩散过程更为相近,从而便于逃生和灾害控制.     

受限空间内湍流模型对气体扩散仿真结果的影响

针对受限空间内气体扩散问题,为研究不同湍流模型对气体扩散仿真结果的影响 ,选取FLUENT软件中工程应用较为广泛的湍流模型为研究对象,以相关气体扩散实验为 参考,构建数值仿真模型,在初始和边界条件相同的情况下采用不同的湍流模型对实验 过程进行数值模拟。在对模拟结果定量化分析方面,采用了Hanna等人提出的广泛应用 于重气扩散模型评价的误差分析方法,并结合了chang等人提出的有关模拟效果的统计 误差评判标准,通过计算模拟值与实验值之间的统计误差对比分析了各模型模拟效果。 结果表明,所选的5种Reynolds平均湍流模型模拟结果的统计误差指标均符合有效性评 判标准,模拟值总体上要高于实验值,并且Realizable k-ε模型的模拟效果要优于其 他模型。湍流模型的选用会对受限空间内气体扩散仿真结果产生影响,选择合适的湍流 模型有助于提高数值仿真的精度。     

基于Fuzzy-DS模型的建筑火灾风险评估方法研究

为了有效预防、控制和减少建筑火灾事故的发生,采用模糊理论和证据推理理论耦合的方法,从火灾发生的可能性和后果的严重性出发,对建筑火灾风险进行二维度量的综合评估研究,构造出Fuzzy-DS模型。以某建筑为实例,对其使用该模型进行评估。研究结果表明:该建筑火灾风险的效用值为0.298 4,对应风险水平为"中",并运用敏感性分析验证了模型的鲁棒性,验证了该模型的有效性。     

基于行人疏散模型的建筑出口设计优化研究

研究了元胞自动机人员疏散模型,在疏散模型中考虑了行人间的竞争斥力和相互摩擦作用,并利用疏散模型对行人疏散进行了数值模拟研究。结果发现:竞争斥力和摩擦力均对行人疏散造成阻碍效果,延缓了疏散进程,且疏散人员越多影响作用就越明显;分析指出多出口分流能够有效地抑制竞争斥力和摩擦力的消极作用,通过最大限度的减少人员聚集,减弱作用力的影响。因此,在出口宽度确定的情况下,可以通过双出口或多出口设计提高疏散效率,增加逃生机会。     

基于质量流率离散方法的液氨储罐泄漏扩散模型的研究

针对高斯模型中忽略物质质量流率的变化导致模拟结果与实际存在偏差的问题,将物质质量流率根据泄漏持续时间进行离散化处理,获得不同时间段的物质泄漏量,以此对高斯烟团叠加模型进行修正,得到若干烟团不同时刻的浓度分布模型,并以液氨储罐泄漏事故为研究对象,获得较恒速泄漏条件具有明显差异的有毒云团危害区域。针对其后果偏差产生的原因——罐内初始压力Pn及储罐的充装水平α进行研究,分别比较在不同的Pn及α取值情况下泄漏后果的变化及差异。研究表明,增大Pn或减小α能够有效减小液氨泄漏的危害距离,并且会减小恒速泄漏条件分析后果的偏差,对液氨等罐区的管理提供依据。     

液氨储罐泄漏扩散模型的改进研究

针对液氨储罐孔洞泄漏的实际工况,综合考虑泄漏及由于泄漏导致液氨闪蒸造成 的罐压变化,以及储罐的许用压力,对其连续泄漏过程进行了分析,以此改进现有的泄漏扩 散后果分析模型,获得较忽略这些因素更为严重的后果.最后针对灾难性事故发生前连续泄 漏最大持续时间的影响因素进行了分析.结果表明,环境温度与初始罐压对其影响较大,是决定...     

公路隧道内危险物质泄漏扩散的研究

针对隧道内装有危险物质 (乙炔 )的载重车在行驶过程中发生小孔泄漏导致乙炔扩散的情况 ,建立了物理数学模型。即采用有限体积法和Simple算法 ,求解雷诺时均的Navier Stokes方程和k ε湍流模型。分析了车辆行使过程中危险物质释放前后隧道内的流场和两种释放方式下 (水平释放、垂直释放 )乙炔的浓度分布 ;针对不同的泄漏方式 ,考虑了后面跟随车辆及隧道顶部通风对乙炔扩散过程的影响 ;得出了有意义的结果 ,为进一步了解实际情况下危险气体扩散行为 ,并加以控制和减少事故提供了理论依据。