安全与环境学报

2022, v.22;No.128(02) 919-925

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基于变施密特数的障碍环境气体扩散数值仿真
Numerical simulation of gas dispersion in obstacle environments based on variableschmidt number

孟庆浩;杨子祯;侯惠让;井涛;

摘要(Abstract):

通过气体扩散仿真获得气体分布是应对城市环境毒害气体泄漏和扩散问题的重要手段。城市多障碍环境下,风场呈现湍流特点,对气体扩散分布有明显影响。湍流施密特数(Sc_t)描述了风场湍流特性与气体扩散分布的关系,其取值对湍流环境气体扩散仿真的准确性十分重要。针对多障碍物环境下气体扩散数值仿真问题,提出了一种基于变Sc_t的计算流体力学仿真方法:通过调用仿真风场数据自适应计算Sc_t,进而利用变Sc_t进行气体扩散仿真。通过Ansys Fluent计算仿真结果,与开源障碍物阵列风洞试验数据集进行对比,验证了使用本方法获得的仿真气体质量浓度分布与风洞试验数据的一致性,且仿真准确性优于基于常量Sc_t等仿真方法,可以应用于复杂障碍物环境下的气体扩散仿真。

关键词(KeyWords): 公共安全;气体扩散分布;障碍环境;湍流施密特数;计算流体力学仿真(CFD)

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 天津市自然科学基金项目(20JCZDJC00150,20JCYBJC00320)

作者(Authors): 孟庆浩;杨子祯;侯惠让;井涛;

DOI: 10.13637/j.issn.1009-6094.2020.1751

参考文献(References):

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