海洋表面核事故气溶胶扩散模型及干沉积实验研究

发布时间：2023-10-11 22:47

　　核事故发生之后在早期必须准确获取事故源项,为事故后果评价提供科学支撑,以进行合理的应急行动,保证公众生命健康。而放射性核素的大气扩散模型准确性是影响源项估计的最重要的因素之一。目前提出的扩散模型多以核素在陆地下垫面扩散为基准,由于大气扩散模型会受到扩散物质、沉积类型、下垫面类型等多种因素的影响,其物理假设与实际大气扩散情况仍有较大的差距,可能会导致其他情况下源项反演的结果至少有1个数量级的误差。尤其是海岛或海洋平台核电站普遍面临海洋下垫面,发生事故后,从安全壳和烟囱泄漏出的核素气溶胶会经过海洋扩散到陆地。海洋下垫面是在不断运动的,海浪会主动捕获气溶胶,导致了其沉积速度与陆地情况有较大的区别,进而增大扩散模型的误差。所以需要根据气溶胶在海表面沉积速率对扩散模型进行修正,以提高扩散模型和反演模型的准确性。针对以上问题,本文针对气溶胶在海表面的扩散和沉积展开理论和实验研究。考虑到海表面对气溶胶的捕获作用,根据气溶胶在海表面扩散情况下的沉积速率模型,对高斯烟羽模型进行了修正,提出了一种海表面气溶胶分布的“高斯-汇”耦合模型。研究表明该模型随着下风向方向距离增加而产生的变化趋势与原始的模型相似,...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 气溶胶海表面扩散与沉积研究现状
        1.2.2 核事故气溶胶大气扩散实验方法研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 海表面高斯烟羽模型的研究与修正
    2.1 高斯烟羽模型基本原理
    2.2 模型修正方法
    2.3 海表面大气扩散模型数值分析
        2.3.1 参数选取
        2.3.2 修正模型与原始模型比较
    2.4 本章小结
第三章 多风扇主动控制风洞实验平台建立
    3.1 多风扇主动控制风洞实验系统
        3.1.1 多风扇主动控制风洞
        3.1.2 大气风洞模拟实验相似方法
        3.1.3 测量设备和方法
        3.1.4 实验方法
    3.2 基于卷积神经网络多风扇风速拟合算法
        3.2.1 卷积神经网络结构搭建
        3.2.2 多项非线性拟合
        3.2.3 损失函数
    3.3 实验结果分析
        3.3.1 训练结果评价
        3.3.2 测试结果评价
    3.4 本章小结
第四章 风洞中气溶胶实时跟踪测量研究
    4.1 高速相机实时跟踪实验系统
        4.1.1 实验系统
        4.1.2 控制系统
    4.2 基于相关滤波算法和YOLO算法的控制算法
        4.2.1 Staple相关滤波算法
        4.2.2 YOLO算法标记目标及实验
        4.2.3 控制方案
    4.3 实验与结果分析
        4.3.1 实验方法
        4.3.2 结果分析和讨论
    4.4 本章小结
第五章 基于风洞实验的海域大气扩散模型的验证
    5.1 风洞模拟实验
        5.1.1 海洋表面大气扩散
        5.1.2 陆地表面大气扩散
    5.2 粒子图像处理方法
    5.3 “高斯-汇”模型验证分析
        5.3.1 气溶胶浓度分布
        5.3.2 气溶胶扩散系数
    5.4 本章小结
第六章 全文总结
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3852941