Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

A study of the influence of topography and density on the dispersion in a gas cloud with application to a traffic accident with release of sulphur dioxide.

A study of the influence of topography and density on the dispersion in a gas cloud with application to a traffic accident with release of sulphur dioxide. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Burman Jan
Ort: Umeå
Sidor: 27
Utgivningsår: 1997
Publiceringsdatum: 1997-03-21
Rapportnummer: (FOA-R--96-00304-4.5)
Nyckelord Tung gas, k-E, komplex terräng, kontinuerligt utsläpp, heavy gas, complex terrain, continuous release
Sammanfattning Denna studie undersöker den effekt som topografin kan ha på dispersionen i en gasplym från ett kontinuerligt utsläpp. Som verktyg används en CFD-model som bygger på Reynolds ekvationer och den ideala gaslagen. Här antas neutrala atmosfäriska förhållanden och vindhastigheten antas vara 2 m/s. Resultatet jämförs med en gaussisk modell. Två typer av gas testas, en neutral gas och en tung gas, svaveldioxid. Rapporten är uppdelad i två delar. Första delen berör verifikation av modellen och i andra delen simuleras en tänkt olycka. CFD-modellen bygger på en k-E-turbulensmodell som är utvidgad till att ta hänsyn till de effekter som densitetsgradienterna i gasmolnet ger upphov till. Den turbulenta energin kan dämpas eller ökas, och det turbulenta Prandtl-talet ändras också. Rörelseekvationerna påverkas också av den varierande densiteten. Det är bara nära källan som tunggaseffekten får någon betydelse, upp till 20-30 meter. På större avstånd tar de topografiska effekterna över men i det neutrala fallet är även dessa små. Jämfört med den gaussiska modellen blir skillnaderna små. Beräkningstiden för CFD-modellen är ungefär 10 timmar medan den gaussiska modellen behöver 10 sekunder. För de förhållanden som har presenterats här är den gaussiska modellen lika bra som CFD-modellen om det är koncentrationsfältet på ett avstånd från källan man är intresserad av.
Abstract The dispersive effect from topography on a plume from a continuous release is investigated with a CFD model based on the Reynolds equations and the ideal gaslaw. The atmospheric condition is neutral and the windspeed is 2 m/s. The released gas is tested in two cases, the first as a tracer gas and in the second case as a heavy gas. Here is SO2 chosen as heavy gas. This work is divided in two parts, the first is a verification of the model and a second part where a hypothetical accident is simulated, The result from the second part is compared with a simulation with a Gaussian model. The heavy gas model used is an extended k-E model that includes terms for production and/or destruction of turbulent kinetic energy caused by density gradients induced by the plume. The turbulent Prandtl number is governed by the local gradient Richardsson number. The variation of the density is included in the momentum equations. The result from the work is that the effect from the density variation in the gasplume is only significant very close to the source, in this case not more than 20-30 meters from the source. At larger distances from the source the topographical effects governs the concentration field, but in the neutral case these effects are small. Compared with the gaussian model the differences are small. The calculation time for the CFD model is about 10 hours and 10 seconds for the gaussian model. For the conditions here presented, the gaussian model is as good as the CFD model if the interest is in the concentration field at a distance from the source.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182