發(fā)布時間：2019-11-15 10:51

【摘要】：模型評估方法研究是模型研發(fā)工作的重要組成部分�；诳茖W(xué)性驗證與統(tǒng)計性確認提出了大氣擴散CFD模型的綜合確認評估方法,通過示例的方式展示了方法的使用效果。綜合確認評估方法可以提高模型篩選的速度,降低統(tǒng)計性評估對確認性試驗數(shù)據(jù)的需求量,從總體上提高模型確認的效率。評估理論的研究有助于提高基于模型的大氣擴散研究的準確性,也有利于高精度模型和試驗的設(shè)計、開發(fā)與遴選。
【圖文】：

瞇畢弒礱髟げ獾慕峁銆牘鄄庵翟澆詠悻?由圖4可知:1)90%的數(shù)據(jù)對位于0.5～2倍觀測值之間，即FAC2很高;2)80%的預(yù)測數(shù)值存在一定程度的高估，20%的數(shù)據(jù)存在一定程度的低估，但沒有低于0.5倍觀測值;3)僅有1個監(jiān)測點的高估超出2倍觀測值。CFD模型的高估傾向，主要是因為在模擬中采用了冪指數(shù)分布的風(fēng)速假定，即比較理想化地將風(fēng)速視為僅隨高度而遞增，而實際現(xiàn)場試驗中的風(fēng)速是時間和空間的函數(shù)［26］，其大小和方向都隨時間和地點而變化。從整體上說，無論是現(xiàn)場試驗還是數(shù)值模擬，擴散的主導(dǎo)因素都是風(fēng)場，但在現(xiàn)場試圖1CFD模型綜合評估流程Fig．1ComprehensivevalidationprocedureforCFDmodel1054Vol．17No．3安全與環(huán)境學(xué)報第17卷第3期MG=exp(lnC0－lnCp)(2)

圖2重氣擴散CFD預(yù)測的三階段特征Fig．2ThreephasecharacteristicsofdensegasdispersioninCFDpredictions圖3統(tǒng)計性評估的MG-VGFig．3MG-VGofstatisticvalidation驗中，橫風(fēng)向擴散特別是多向隨機擴散作用比較顯著。而在CFD數(shù)值模擬中，主要是順風(fēng)向擴散主導(dǎo)，這造成了數(shù)值模擬數(shù)據(jù)在下風(fēng)向的高估。圖4中的監(jiān)測點存在1個離群數(shù)據(jù)，造成這種現(xiàn)象有兩方面的原因，即原始試驗數(shù)據(jù)本身有問題或預(yù)測失準。一般認為，數(shù)值仿真和物理模擬如風(fēng)洞試驗的準確性要由現(xiàn)場試驗來驗證，而試驗的準確性除了試驗原理正確、測試手段可靠、數(shù)據(jù)收集和處理無誤以外，，最重要的是要具有可重復(fù)性。但幾乎所有的重氣大氣擴散試驗都很難進行嚴格意義上的重圖4統(tǒng)計性評估的FAC2Fig．4FAC2ofstatisticvalidation復(fù)試驗，因為擴散環(huán)境是大氣邊界層，無論是宏觀上以風(fēng)的形式出現(xiàn)的機械湍流，還是微觀意義上的小渦湍流，都具有很大的不確定性和不可控性，因此在部分試驗觀測值中存在少量的原始不可靠數(shù)據(jù)是正常的。從CFD模型的角度看，目前使用的湍流閉合模型本身具有半經(jīng)驗性質(zhì)，模型中的定常參數(shù)是從特定條件下的試驗數(shù)據(jù)中歸納、推導(dǎo)出來的，因此出現(xiàn)一些不合理數(shù)據(jù)也有可能。總之，基于科學(xué)定性評估和統(tǒng)計定量的綜合評估來看，可判定該CFD模型是可用的。10552017年6月鄭遠攀，等:大氣擴散計算流體力學(xué)模型綜合評估方法研究June，2017


本文編號：2561277