[发明专利]重质气体扩散的仿真方法、仿真装置和仿真系统

说明书

本申请提供了一种重质气体扩散的仿真方法、仿真装置和仿真系统，该仿真方法包括：获取扩散空间的三维空间信息；根据三维空间信息建立扩散空间的扩散模型，扩散模型为唯象模型、箱模型、板模型、三维传递模型和积分喷射模型中的任意一种；采用扩散模型对重质气体的扩散情况进行仿真模拟，得到重质气体的分布云图。该仿真方法根据扩散空间的三维空间信息建立重质气体扩散的几何模型，即得到扩散模型，然后采用上述扩散模型对重质气体的扩散情况进行仿真模拟，得到上述重质气体的分布云图，即可根据分布云图分析重质气体扩散情况，解决了现有技术中重质气体扩散难以仿真模拟的问题。

技术领域

本申请涉及气体安全技术领域，具体而言，涉及一种重质气体扩散的仿真方法、仿真装置、计算机可读存储介质、处理器和仿真系统。

背景技术

当气体泄漏释放到空间内，由于泄漏物质的分子量比空气的大，形成了比空气重的气云，称为重质气体(heavy gas)，SF6相对分子质量(146)约为空气(29)的5倍，是一种典型的重质气体。重质气体的重力作用将使气体泄漏后形成的气云在扩散过程中不断下沉，同时，在扩散过程中气云卷吸空气，混合气体的下沉趋势随之减弱，受时空因素影响较大。对于GIS 设备的SF6气体泄漏而言，还因GIS腔体内外气压差的存在，使SF6气体在泄漏点处形成射流，喷射过程也将影响SF6气体扩散过程及扩散范围。

但同时，由于SF6是一种无色无味的气体，因此无法直观的监测GIS地下室内各区域SF6 的迁移情况。现阶段应用流体力学知识对气体的泄漏仿真多停留在假定室外空旷区域的污染气体泄漏事件，对于密闭空间尤其是如GIS室内站等特殊空间的模拟较少，并且多停留在数值模拟的阶段，其成果以二维的气体浓度分布图为主。针对目前未能对于SF6的动态扩散进行有效可视化仿真，且GIS室内站虚拟现实系统对于流体的模拟较少涉及，尤其在SF6安全应用方面应用不多。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种重质气体扩散的仿真方法、仿真装置、计算机可读存储介质、处理器和仿真系统，以解决现有技术中重质气体扩散难以仿真模拟的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种重质气体扩散的仿真方法，包括：获取扩散空间的三维空间信息；根据所述三维空间信息建立所述扩散空间的扩散模型，所述扩散模型为唯象模型、箱模型、板模型、三维传递模型和积分喷射模型中的任意一种；采用所述扩散模型对重质气体的扩散情况进行仿真模拟，得到所述重质气体的分布云图。

可选地，根据所述三维空间信息建立扩散模型，包括：通过FLUENT软件建立所述三维传递模型，得到所述扩散模型。

可选地，采用所述扩散模型对重质气体的扩散情况进行仿真模拟，得到所述重质气体的分布云图，包括：采用robust算法对所述扩散模型的内部计算域进行填充，得到划分网格；根据所述划分网格模拟至少一个泄露口的气体扩散情况，得到所述分布云图。

可选地，采用robust算法对所述扩散模型的内部计算域进行填充，得到划分网格，包括：对泄漏口和局部特征进行加密处理，得到缩小后的网络划分尺度，所述局部特征为尺寸小于预定尺寸的局部空间；根据缩小后的所述网络划分尺度进行网格划分，得到所述划分网格。

可选地，根据所述划分网格模拟至少一个泄露口的气体扩散情况，得到所述分布云图，包括：在所述扩散模型的中设置多个气体监测点，任意两个所述气体监测点所在的所述划分网格均不同；通过所述气体监测点所述重质气体的浓度；根据所述气体监测点对应的划分网格和对应的所述浓度生成所述分布云图。

可选地，所述三维空间信息包括所述扩散空间的巷道的几何信息、空间特征和边界属性信息。