[发明专利]Calpuff模型对轻质气体扩散模拟的改进方法和装置

权利要求书

1.一种Calpuff模型对轻质气体扩散模拟的改进方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取事故源信息与环境信息，并对所述事故源信息与所述环境信息进行收集；

对收集过程中的排放高度参数与沉降速度参数进行优化操作；

将优化后的参数输入至Calpuff模型中，获取轻质气体浓度场结果；

其中，所述事故源信息包括：轻质气体的排放高度、轻质气体的排放温度、轻质气体的排放速度以及轻质气体的排放量；

其中，所述环境信息包括：环境风速、莫氏长度、摩擦速度、季节/下垫面；

其中，所述对收集与预处理过程中的排放高度参数与沉降速度参数进行优化操作包括：针对轻质气体计算浮力通量以及针对轻质气体计算上升的抬升高度；

其中，所述对收集与预处理过程中的排放高度参数与沉降速度参数进行优化操作还包括：

根据轻质气体的泄漏源参数，通过第一预设公式计算上升的抬升高度，其中，所述第一预设公式为：

其中，x为下风向距离m，u为环境风速m/s，轻质气体额外的抬升高度随下风向距离增大而增大，ΔH为由于轻质气体造成的上升的抬升高度；

通过第二预设公式计算Calpuff模型中的排放高度的输入值，其中，所述第二预设公式为：H_i＝H_s+ΔH；

其中，H_s为实际排放高度m，H_i为Calpuff模型中输入的排放高度m；

根据第三预设公式计算浮力通量，其中，所述第三预设公式为：其中，V_s为排放出口处烟气排放速率m/s，g为重力加速度m/s²，T_s为烟气出口温度K，T_a为环境大气温度K；

其中，所述对收集与预处理过程中的排放高度参数与沉降速度参数进行优化操作还包括：

根据所述环境信息，基于第四预设公式计算气体的沉降速度，计算的沉降速度V_d作为Calpuff模型中的气体干沉降速度的输入值，所述第四预设公式为：

其中，R_a——湍流层空气动力学阻力，R_b——准层流副层阻力；R_a是由湍流运动引起的污染物从大气输送至地面附近时受到的阻力，根据近地层由污染物的质量输送和热量输送获取第五预设公式，其中，所述第五预设公式为：

其中，Z_r是计算V_d时选择的参考高度m，U_a是摩擦速度m/s，k是Von Karman常数，取0.4，Z₀是下垫面的粗糙度长，由局地地形特征经验地获得m，ψ_c为与质量通量有关的稳定度修正函数，

其中，1/L是Monin-Obukhov长度的倒数1/m；

R_b是污染物向地表沉积时经过近地面片流层所受的阻力，其和通过与地表相接的类片流层的传输相关联；

其中，U_a是摩擦速度(m/s)，k是Von Karman常数，取0.4，P_r为Prandtl数，取值0.72，S_c为Schmidt数，S_c＝μ₀/D_i，μ₀为空气运动粘度，取值0.15cm²s^-1，D_i为与组分相关的第i种污染物的分子扩散系数。

2.根据权利要求1所述的Calpuff模型对轻质气体扩散模拟的改进方法，其特征在于，还包括：通过判断多个季节多个下垫面类型获取受体表面阻力。