【摘要】：隨著核能利用的不斷增加，對(duì)核事故評(píng)價(jià)的要求越來(lái)越高。在核事故發(fā)生時(shí)應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確估計(jì)核事故釋放核素的大氣擴(kuò)散過(guò)程，得到氣載放射性核素在地表的濃度分布，能為緩解事故危害提供科學(xué)依據(jù)。在核事故后果實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中，拉格朗日煙團(tuán)模型作為大氣擴(kuò)散模型得到了廣泛的應(yīng)用。為研究事故后果評(píng)價(jià)系統(tǒng)課題組開(kāi)發(fā)了拉格朗日煙團(tuán)擴(kuò)散模型SJTUPUFF。本文針對(duì)自主開(kāi)發(fā)的SJTUPUFF進(jìn)行了修正以及驗(yàn)證工作。主要內(nèi)容包括： （1）對(duì)大氣擴(kuò)散模型的影響因素進(jìn)行了理論研究，針對(duì)網(wǎng)格敏感性、煙團(tuán)釋放速率、抬升高度和擴(kuò)散系數(shù)的影響規(guī)律，進(jìn)行了詳細(xì)分析。采用數(shù)值模擬的手段分析了模型的主要參數(shù)對(duì)于事故擴(kuò)散后果的影響。結(jié)果表明，網(wǎng)格劃分的精度對(duì)于模型的計(jì)算精度未起到明顯的影響；為使模型在計(jì)算時(shí)間與精度上達(dá)到平衡，對(duì)煙團(tuán)釋放速率進(jìn)行了敏感性分析，得到了合理的選值范圍；抬升高度和擴(kuò)散系數(shù)的選取對(duì)模型有顯著的影響。 （2）針對(duì)影響煙團(tuán)模型的重要參數(shù)之一擴(kuò)散系數(shù)，本文提出一種動(dòng)態(tài)修正拉格朗日煙團(tuán)模型的擴(kuò)散系數(shù)的自適應(yīng)方法，以提高放射性核素濃度分布計(jì)算的準(zhǔn)確性。該方法利用觀測(cè)的核素濃度數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和源項(xiàng)釋放數(shù)據(jù)，以最小二乘法實(shí)時(shí)的對(duì)擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行估計(jì)。使用大氣擴(kuò)散模型驗(yàn)證工具M(jìn)VK中的Kincaid實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將動(dòng)態(tài)擴(kuò)散系數(shù)自適應(yīng)方法與傳統(tǒng)的以Pasquill-Gifford曲線為基礎(chǔ)的方法相比較，結(jié)果表明，擴(kuò)散系數(shù)自適應(yīng)方法能提高拉格朗日煙團(tuán)模型計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。 （3）將SJTUPUFF與美國(guó)環(huán)境保護(hù)局推薦的空氣質(zhì)量擴(kuò)散模型CALPUFF和歐洲核事故后果評(píng)價(jià)系統(tǒng)RODOS中大氣擴(kuò)散模型RIMPUFF進(jìn)行了對(duì)比。在SJTUPUFF與CALPUFF的對(duì)比中，采用的是美國(guó)伊利諾斯州Kincaid電廠的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，兩者的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)值都在同一個(gè)數(shù)量級(jí)，在SJTUPUFF與RIMPUFF的對(duì)比計(jì)算中，采用的是國(guó)內(nèi)某核電廠的算例，雖然兩者在計(jì)算結(jié)果上有一定的偏差，但是兩者相差都在一個(gè)數(shù)量級(jí)以內(nèi)，是在可以接受的范圍內(nèi)的。 本文針對(duì)拉格朗日煙團(tuán)模型提出了一種擴(kuò)散系數(shù)自適應(yīng)的方法，建立了動(dòng)態(tài)的擴(kuò)散系數(shù)自適應(yīng)修正的拉格朗日煙團(tuán)模型。通過(guò)Kincaid實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證。結(jié)果表明，使用擴(kuò)散系數(shù)自適應(yīng)方法修正的煙團(tuán)模型優(yōu)于使用傳統(tǒng)P-G曲線擴(kuò)散參數(shù)的煙團(tuán)模型�；谛路椒ń⒌膭�(dòng)態(tài)擴(kuò)散系數(shù)自適應(yīng)修正煙團(tuán)模型，可以提高大氣擴(kuò)散模型計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過(guò)將SJTUPUFF與成熟的大氣擴(kuò)散模型進(jìn)行比較后，得到了SJTUPUFF能夠較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)核素隨大氣擴(kuò)散的地表濃度分布的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TL364.4;TL84

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本文編號(hào)：2726438