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大气污染排放物对局部地区和全球都会产生很大影响,从长远的观点看这对全球影响将是很严重的。火力发电厂燃料燃烧后不可避免地要产生污染大气的物质,而且烟气中含有较多的硫氧化物,对周围的大气环境会造成一定的影响。根椐国家环保部门的规定,必须对火力发电厂项目在空间上和时间上进行大气环境的影响评价。
本文以研究火电厂烟气扩散空间分布模拟及建立高准确度的烟气扩散时间分布预测模型为主要目的,应用计算流体力学(CFD)技术模拟并采用支持向量机及混沌两种非线性理论对烟气扩散的时空分布展开一系列基础理论及应用研究。
首先,本文第一章综述了国内外烟气扩散的研究成果,对国内外烟气扩散的研究现状和方法进行了评述,分析了目前烟气扩散研究中存在的问题,并在此基础上提出了本课题的研究内容和方法。
然后,第二章针对烟气扩散的空间分布介绍了烟气扩散的湍流模型及其数值计算,提出研究烟气扩散时要用的合适的湍流模型和数值计算方法。在第三章利用CFD软件Fluent对奥里油电厂烟气浓度空间分布进行模拟,研究奥里油电厂烟气浓度的空间分布,得出奥里油电厂周围环境的污染物浓度。模拟结果与类似火电厂数据相吻合,证明对奥里油电厂烟气扩散的模拟是可行的,从而为该电厂的环境影响评价提供依据。
最后,对于烟气扩散时间分布,基于烟气浓度随时间的变化具有明显的非线性动力学特征,采用支持向量机及混沌两种非线性理论建立预测模型。文中第四章介绍支持向量机理论并给出实例建立最小二乘支持向量机(LS-SVM)预测模型对降尘和SO2浓度进行预测,同时在第五章运用混沌理论并结合实例建立混沌全域法预测模型降尘和SO2进行预测,结果表明两种预测模型在预测污染物浓度的时间分布方面有较高的精度。这两种预测模型是首次运用到火电厂烟气扩散时间分布预测方面,为烟气扩散时间分布方面研究给出了两种全新的研究方法。