核事故氣載放射性核素擴散系數(shù)的自適應(yīng)模型研究.pdf

1、隨著核能利用的不斷增加,對核事故評價的要求越來越高。在核事故發(fā)生時應(yīng)當準確估計核事故釋放核素的大氣擴散過程,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)。在核事故后果實時評價系統(tǒng)中,拉格朗日煙團模型作為大氣擴散模型得到了廣泛的應(yīng)用。為研究事故后果評價系統(tǒng)課題組開發(fā)了拉格朗日煙團擴散模型SJTUPUFF。本文針對自主開發(fā)的SJTUPUFF進行了修正以及驗證工作。主要內(nèi)容包括:
　　(1)對大氣擴散模型的影響因素進

2、行了理論研究,針對網(wǎng)格敏感性、煙團釋放速率、抬升高度和擴散系數(shù)的影響規(guī)律,進行了詳細分析。采用數(shù)值模擬的手段分析了模型的主要參數(shù)對于事故擴散后果的影響。結(jié)果表明,網(wǎng)格劃分的精度對于模型的計算精度未起到明顯的影響;為使模型在計算時間與精度上達到平衡,對煙團釋放速率進行了敏感性分析,得到了合理的選值范圍;抬升高度和擴散系數(shù)的選取對模型有顯著的影響。
　　(2)針對影響煙團模型的重要參數(shù)之一擴散系數(shù),本文提出一種動態(tài)修正拉格朗日煙團模型

3、的擴散系數(shù)的自適應(yīng)方法,以提高放射性核素濃度分布計算的準確性。該方法利用觀測的核素濃度數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和源項釋放數(shù)據(jù),以最小二乘法實時的對擴散系數(shù)進行估計。使用大氣擴散模型驗證工具MVK中的Kincaid實驗數(shù)據(jù),將動態(tài)擴散系數(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,擴散系數(shù)自適應(yīng)方法能提高拉格朗日煙團模型計算結(jié)果的準確性。
　　(3)將SJTUPUFF與美國環(huán)境保護局推薦的空氣質(zhì)量擴散

4、模型CALPUFF和歐洲核事故后果評價系統(tǒng) RODOS中大氣擴散模型RIMPUFF進行了對比。在SJTUPUFF與CALPUFF的對比中,采用的是美國伊利諾斯州Kincaid電廠的擴散實驗數(shù)據(jù),兩者的計算結(jié)果與實驗觀測值都在同一個數(shù)量級,在SJTUPUFF與RIMPUFF的對比計算中,采用的是國內(nèi)某核電廠的算例,雖然兩者在計算結(jié)果上有一定的偏差,但是兩者相差都在一個數(shù)量級以內(nèi),是在可以接受的范圍內(nèi)的。
　　本文針對拉格朗日煙團模型