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基于正交试验法的高斯扩散模型预测精度研究

中国安全生产科学技术 2023年第10期19卷 164-170页

作者：马寒箫邢志祥吴凡吴洁常州大学安全科学与工程学院江苏常州213164

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... 详细信息

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。

关键词：高斯扩散模型正交试验大气稳定度气体种类初始密度

基于信赖域策略寻优的后退虚源法面源氡扩散模型

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世界核地质科学 2024年第2期41卷 386-395页

作者：丁玉恒杨亚新谢尚平罗齐彬吕文杰黄培王毅强东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 东华理工大学地球物理与测控技术学院江西南昌330013

在使用面源高斯扩散模型模拟铀尾矿库核素氡扩散浓度时,面源积分模型计算复杂,后退虚源模型模拟结果不准确且不具备保守性。针对上述问题,提出了基于信赖域算法的函数与参数寻优方法。通过构建近似后退虚源模型的非线性函数集,将面源积... 详细信息

在使用面源高斯扩散模型模拟铀尾矿库核素氡扩散浓度时,面源积分模型计算复杂,后退虚源模型模拟结果不准确且不具备保守性。针对上述问题,提出了基于信赖域算法的函数与参数寻优方法。通过构建近似后退虚源模型的非线性函数集,将面源积分模型与函数库中每个函数模拟值之间的误差作为目标函数,在信赖域策略下调用函数库并迭代寻优,输出函数库中最优函数与其最优参数值。通过浓度分布对比与拟合测验得出:优化函数在近源处的模拟值略大于面源积分模型,表明优化函数具备一定的保守性;模拟值与面源积分模型的拟合决定系数在近源处高于0.91,大部分区域高于0.98,说明其模拟结果可靠;同时,优化函数保留了后退虚源模型计算简便的特点。此外,根据误差的影响因素分析,优化函数对于面源面积和大气稳定度不变时,能适应其他参数的变化,大大简化了实际氡浓度评估时的计算过程。

关键词：高斯扩散模型铀尾矿库后退虚源模型信赖域算法

基于高斯扩散模型的催泪弹气溶胶烟雾非致命效能仿真

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含能材料 2019年第2期27卷 113-118,84页

作者：王志刚郭三学武警工程大学装备管理与保障学院陕西西安710086

催泪弹是一种非致命防暴弹。为研究其非致命效能大小,以武警RS97-2型催泪弹为研究对象,应用高斯扩散模型研究了催泪弹气溶胶烟雾的扩散过程。分析了烟雾扩散时西埃斯(CS)催泪剂浓度和烟雾半径的变化规律。用Matlab软件编制的程序进行了... 详细信息

催泪弹是一种非致命防暴弹。为研究其非致命效能大小,以武警RS97-2型催泪弹为研究对象,应用高斯扩散模型研究了催泪弹气溶胶烟雾的扩散过程。分析了烟雾扩散时西埃斯(CS)催泪剂浓度和烟雾半径的变化规律。用Matlab软件编制的程序进行了仿真计算,得出以催泪弹气溶胶烟雾扩散的有效作用区域作为其非致命效能大小的衡量指标。结果表明,在风速为2m·s^(-1)时,一枚催泪剂装药为20g催泪弹的气溶胶烟雾有效作用区域可达453.7m^2。

关键词：高斯扩散模型催泪弹气溶胶烟雾非致命效能仿真

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模拟煤层气泄露扩散的高斯改进模型

计算机工程与设计 2014年第5期35卷 1754-1759页

作者：朱黎明芮小平李尧余学祥安徽理工大学测绘学院安徽淮南232001 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 内江师范学院计算机科学学院四川内江641100

为准确预测煤层气泄露污染的扩散路径及范围,结合了我国煤层气低压、管网密集和地处山区的特点,以高斯扩散模型为基础,提出适合煤层气泄露扩散模拟的高架点源模型和山谷模型,根据第二代大气扩散模型对地形产生影响的处理方法,研究了适... 详细信息

为准确预测煤层气泄露污染的扩散路径及范围,结合了我国煤层气低压、管网密集和地处山区的特点,以高斯扩散模型为基础,提出适合煤层气泄露扩散模拟的高架点源模型和山谷模型,根据第二代大气扩散模型对地形产生影响的处理方法,研究了适合山区的扩散模型。以山西省沁水盆地南部潘河区块煤层气集输工程为例,模拟了煤层气泄露扩散,并与野外实验数据进行比较,发现提出的煤层气泄漏扩散模式能够较好地模拟煤层气在空气中的扩散分布状况。

关键词：煤层气扩散路径高斯扩散模型高架点源模型山谷模型

基于高斯扩散模型的化工危险品泄露区域计算及其实现

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计算机与应用化学 2012年第2期29卷 195-199页

作者：叶冬芬叶桥龙罗玮琛衢州学院电气与信息工程学院浙江衢州324000 浙江巨化信息技术有限公司浙江衢州324000

化工危险品在生产储运过程中会引发泄漏扩散事故,对它的泄露扩散进行模拟,可以及时、准确、有效、直观地对事故过程的危险区域做出预测,并以此为依据制定相应的应急措施。以高斯扩散模型为核心,结合化工危险品数据库、地理信息系统GIS... 详细信息

化工危险品在生产储运过程中会引发泄漏扩散事故,对它的泄露扩散进行模拟,可以及时、准确、有效、直观地对事故过程的危险区域做出预测,并以此为依据制定相应的应急措施。以高斯扩散模型为核心,结合化工危险品数据库、地理信息系统GIS等现代计算机辅助技术对化工危险品扩散的短时间接触容许浓度范围、半致死浓度范围等指标进行科学的量化计算以及对泄漏事故进行技术模拟预测,并且成功的应用于实际项目中。

关键词：高斯扩散模型计算机辅助技术危险品泄露模拟

基于地形校正高斯扩散模型的宣威火电厂排放颗粒物空间分布模拟

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环境与健康杂志 2018年第6期35卷 495-499,F0003页

作者：崔成任红艳马祥云万霞孙新中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学宣威市疾病预防控制中心中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所

目的了解火电厂排放的颗粒物在下风向地形复杂区域的时空分布格局。方法以2013年宣威火电厂相关排放参数为基础,采用高斯烟羽扩散模型对火电厂排放的颗粒物在下风向地形复杂区域的分布进行模拟,并结合当地地形特征,采用狭长山谷模式修... 详细信息

目的了解火电厂排放的颗粒物在下风向地形复杂区域的时空分布格局。方法以2013年宣威火电厂相关排放参数为基础,采用高斯烟羽扩散模型对火电厂排放的颗粒物在下风向地形复杂区域的分布进行模拟,并结合当地地形特征,采用狭长山谷模式修订、烟流高度(H_e)和扩散系数(σ_y,σ_z)的修正等校正策略以提高模型在当地"口袋"状地形的适宜性。模拟结果根据空气监测站点数据进行评估。结果相比于未经地形校正的模型,校正后模型模拟结果与实际情况更加吻合。火电厂对当地PM_(10)浓度的贡献在20%以下。1970年以来,随着火电厂机组扩容和风速降低,火电厂所排放颗粒物在口袋区域内分布范围更广,浓度更高。结论地形校正高斯扩散模型可以较好地模拟宣威火电厂排放的颗粒物在地形复杂区域内的分布。火电厂对当地空气质量的影响有限,但随着总装机量的扩大和风速的降低,火电厂排放的颗粒物可能将会加重对周边尤其是市区范围内的影响,应当引起关注。

关键词：宣威火电厂高斯扩散模型地形校正

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高斯扩散模型在煤层气泄漏排放中的应用

石油石化绿色低碳 2020年第3期5卷 59-64页

作者：张景奇卢迪安宝晶牛黎明海油总节能减排监测中心有限公司天津300457

在煤层气生产过程中甲烷泄漏往往受多种因素的综合影响,计算过程复杂。为了定量的掌握煤层气泄漏情况,推导了高斯扩散模型,得到了用于煤层气泄漏计算的高斯扩散模型。通过对某几个区块实际案例进行计算,并与相关方程法的计算结果进行比... 详细信息

在煤层气生产过程中甲烷泄漏往往受多种因素的综合影响,计算过程复杂。为了定量的掌握煤层气泄漏情况,推导了高斯扩散模型,得到了用于煤层气泄漏计算的高斯扩散模型。通过对某几个区块实际案例进行计算,并与相关方程法的计算结果进行比较。结果表明:高斯扩散模型在阀门、法兰及管线等不同泄漏点工况下的计算结果与相关方程法基本一致。

关键词：煤层气高斯扩散模型甲烷泄漏密封点

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高斯扩散模型在确定污染源位置中的应用

河南科技学院学报（自然科学版） 2012年第2期40卷 55-58页

作者：石东伟陈冬娜河南科技学院河南新乡453003

针对城市土壤重金属的污染由重金属污染物传播特征与连续扩散原理决定,建立了大气高斯扩散模型.代入相关数据后,利用MATLAB软件求解出污染源的具体坐标,有利于从根本上解决污染问题,加快城市污染问题的治理进程.

关键词：连续扩散原理高斯扩散模型 MATLAB软件

基于改进高斯模型的哈尔滨市PM_(2.5)扩散问题实证分析

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数学的实践与认识 2014年第22期44卷 205-211页

作者：魏薇傅丽芳东北农业大学经济管理学院黑龙江哈尔滨150030 东北农业大学理学院黑龙江哈尔滨150030

2013年初以来,国内发生大范围持续雾霾天气,我国城市PM_(2.5)的污染问题引起了社会各界的关注和重视.根据风场和气象变化对高斯扩散模型进行适当改进,并提出基于高斯模型的PM_(2.5)扩散预测模型.以哈尔滨市PM_(2.5)近期实测数据为基础... 详细信息

2013年初以来,国内发生大范围持续雾霾天气,我国城市PM_(2.5)的污染问题引起了社会各界的关注和重视.根据风场和气象变化对高斯扩散模型进行适当改进,并提出基于高斯模型的PM_(2.5)扩散预测模型.以哈尔滨市PM_(2.5)近期实测数据为基础进行实证分析,对市区内10个地区的PM_(2.5)扩散和浓度变化做出合理的预测.

关键词： PM_(2.5) 高斯扩散模型点源风向变化条件坐标转换