復雜地形條件下重氣擴散數(shù)值模擬

1  緒論
1．1  背景與意義
1．2  重氣擴散主要過程和影響因素
1．3  重氣擴散模型評價標準
1．4  重氣擴散模型
1．4．1  泄漏源模型
1．4．2  重氣擴散模型
1．4．3  大氣邊界層量化研究
1．4．4  流體動力學模型算法
1．5  工作和創(chuàng)新
1．6  本章小結(jié)
2  實驗和數(shù)據(jù)收集
2．1  個舊地形液化氣泄漏風洞實驗
2．1．1  風洞實驗相似性準則
2．1．2  個舊地理環(huán)境概要
2．1．3  環(huán)境風廓線的測定
2．1．4  環(huán)境風洞實驗設(shè)置
2．1．5  環(huán)境風洞實驗結(jié)果
2．2  Thorney  Island場地實驗簡介及數(shù)據(jù)引用
2．3  本章小結(jié)
3  數(shù)學模型的建立
3．1  重氣擴散相關(guān)物理分析
3．1．1  泄漏噴射過程分析
3．1．2  噴射源模型與傳輸模型的結(jié)合
3．1．3  重氣液滴與兩相流分析
3．1．4  大氣穩(wěn)定度與邊界層風速
3．1．5  邊界層大氣湍流和主要湍流模型
3．1．6  Smagorinsky-Lmy湍流模型
3．2  框架模型
3．2．1  改進的重氣淺層模型
3．2．2  三維重氣傳播擴散模型
3．3  輔助模型
3．3．1  泄漏源模型
3．3．2  含重氣液滴的重氣傳播擴散模型
3．4  本章小結(jié)
4  數(shù)值算法．
4．1  傳統(tǒng)有限差分算法中的問題
4．1．1  線性化Burgers項差分方法
4．1．2  迎風格式
4．2  半離散格式
4．3  算法的時間積分方案和優(yōu)化
4．3．1  交錯時間步的時間積分方案
4．3．2  算法疊加原理
4．3．3  速度方程組的耦合
4．4  壓力修正的最優(yōu)化方法
4．4．1  最優(yōu)化壓力修正方法的提出
4．4．2  最優(yōu)化壓力修正的算法
4．4．3  計算實例
4．5  本章小結(jié)
5  數(shù)值模擬和模型檢驗
5．1  Thorney測試26的二維淺層模型模擬與檢驗
5．1．1  數(shù)值模擬的設(shè)定
5．1．2  模擬結(jié)果
5．1．3  模擬與實驗的比較
5．2  個舊地形風洞實驗改進的二維淺層模型模擬與檢驗
5．2．1  數(shù)值模擬的設(shè)定
5．2．2  模擬結(jié)果
5．2．3  模擬與實驗的比較
5．3  個舊地形風洞實驗改進的三維CFD模型模擬與檢驗
5．3．1  數(shù)值模擬的設(shè)定
5．3．2  模擬結(jié)果
5．3．3  模擬與實驗的比較
5．4  本章小結(jié)
6  模型預報
6．1  二維淺層模型對不同泄漏口面積的重氣擴散預報
6．2  二維淺層模型對含重氣液滴的重氣體系的擴散預報
6．3  三維CFD模型對含重氣液滴的重氣體系的擴散預報
6．4  本章小結(jié)
7  總結(jié)和展望
7．1  結(jié)論
7．2  創(chuàng)新和進步
7．3  展望和建議
附錄
附錄A  不同分類標準的相關(guān)性
附錄B  二維淺層模型方程的推導
附錄C  兩相重氣體系重氣液滴相和氣相間的傳質(zhì)模型的推導
附錄D  三維模型地曲面坐標下梯度、散度和旋度算子的確定
參考文獻
符號說明