[发明专利]一种在开敞环境中石油泄漏蒸发量计算方法

说明书

本发明提出了一种在开敞环境中石油泄漏蒸发量计算方法，包括如下步骤：S1，建立石油蒸发模型条件，将参数设置完成；S2，通过遗传算法进行优化计算，对石油蒸发参数进行计算；S3，形成连续性方程、动量方程和多相流方程，最终形成蒸发模型。针对开敞环境石油泄漏蒸发特点，对石油蒸发过程进行了简化，所构建的蒸发模型比目前广泛应用的分析法模型更加符合石油蒸发机理，精度高且模型参数少。

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种在开敞环境中石油泄漏蒸发量计算方法。

背景技术

石油在储存和运输过程发生泄漏事故时，油品在地面或海面上扩展形成油池。油池在泄漏过程中会不断地向环境中蒸发出油蒸汽，油蒸汽达到一定浓度后会对周边的设施和人员造成威胁。准确的计算蒸发到外界环境中油气量对石油泄漏事故应急预案制定及事故灾后评价具有重要意义。

目前国内外对石油蒸发模型主要分为分析法和准组分法两种。

1.分析法。分析法是目前计算石油蒸发最常用的方法，该方法将石油视为单组分油品，建立油品蒸发速率与风速、油膜面积、蒸气压之间的经验关系。常用的计算式：

K_m＝0.292U^0.78X^-0.11Sc^-0.67 (1)

式中Km为质量迁移系数，单位为质量每单位时间；X为蒸发池的直径或蒸发面积大小的参数；Sc取值为2.7，这是异丙苯的Schmidt数。

现有技术中，在式(1)研究的基础上提出的更具有通用意义的式(2)，目前是应用最广泛的油品蒸发计算公式。

式中:F为蒸发体积分数:T0TG,A,B为从蒸馏曲线导出的常数:k为蒸发质量迁移系数(m/s)；h为油膜厚度。

另外，通过大量石油蒸发实验研究也提出的石油蒸发计算公式(3)。

蒸发百分比＝[0.165(％D)+0.045(T-15)]ln(t) (3)

式中％D为石油在180℃温度下蒸馏的重量百分比；T为温度；t为时间。

2.准组分法。准组分法将石油视为多种烃类组分组成的混合液体，总的油气蒸发量是各组分蒸发量之和。结合Raoult定律可计算出各组分的油气蒸发量，从而可以算出总的蒸发量。

一般来说，准组分法准确性高些，但需要测定油品组成及获取各组分蒸发参数，实际计算中并不常用。而分析法所需测定参数较少，便于使用，因而在各类石油蒸发计算中被广泛采用。然而分析法虽然建模方便，但将石油视为单组份物质不符合实际，且不同油品蒸发特性差别较大。同一油品在蒸发过程中组分也在不断发生变化，前期中轻质组分蒸发较快而后期所剩重质组分则不易蒸发，从而导致油品蒸发速率也先快后慢。

上述计算方法并不能准确计算油品蒸发量，这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种在开敞环境中石油泄漏蒸发量计算方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种在开敞环境中石油泄漏蒸发量计算方法，包括如下步骤：

S1，建立石油蒸发模型条件，将参数设置完成；

S2，通过遗传算法进行优化计算，对石油蒸发参数进行计算；

S3，形成连续性方程、动量方程和多相流方程，最终形成蒸发模型。

所述的在开敞环境中石油泄漏蒸发量计算方法，优选的，所述S1包括：

提出三点假设。