一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法

摘要

本发明提供了一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，属于航空安全的技术领域，解决了技术无法根据建筑物的烟气排放对飞行安全作出评估。该方法，包括：获取机场障碍物限制面信息、建筑物高度和烟气数据；获取环境风速和环境温度的范围；根据环境风速、环境温度的范围及烟气数据，计算烟气抬升高度范围；根据烟气抬升高度范围，将烟气抬升高度最大值的环境风速和环境温度作为模拟环境风速和模拟环境温度；基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行模拟仿真，得到烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据；根据建筑物高度和烟气抬升高度最大值，计算建筑物有效高度，根据该有效高度对障碍物进行机场净空符合性评估。

权利要求

1.一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，其特征在于，包括：获取机场障碍物限制面信息、建筑物高度和烟气数据；

获取环境风速和环境温度的范围；

根据环境风速、环境温度的范围及烟气数据，计算烟气抬升高度范围；

根据烟气抬升高度范围，将烟气抬升高度最大值的环境风速和环境温度作为模拟环境风速和模拟环境温度；

基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行模拟仿真，得到烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据；

根据建筑物高度和烟气抬升高度最大值，计算建筑物有效高度；

根据建筑物有效高度、烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据，得到建筑物影响范围的等效圆柱体；

判断等效圆柱体是否超过机场障碍物限制面；

若是，则得到未达到机场净空符合性评估条件的结果；

若否，则得到达到机场净空符合性评估条件的结果。

2.根据权利要求1所述的针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，其特征在于，所述烟气数据包括：烟气出气口内径、烟气出口处烟气温度和烟气出口速度。

3.根据权利要求2所述的针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，其特征在于，所述获取环境风速和环境温度的范围的步骤之前，还包括：采集最近5年距地面10米高度的平均风速，根据平均风速确定环境风速的范围；

采集最近2年的环境温度，根据环境温度确定环境温度的范围。

4.根据权利要求3所述的针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，其特征在于，所述根据环境风速、环境温度的范围及烟气数据，计算烟气抬升高度范围的步骤，包括：根据环境风速、环境温度的范围及烟气数据，利用霍兰德式计算烟气抬升高度范围；

霍兰德式为：

其中，ΔH为烟气抬升高度，单位为m；

d为烟气出气口内径，单位为m；

Ts为烟气出口处烟气的温度，单位为K；

Ta为环境大气温度，单位为K；

νs为烟气出口速度，单位为m/s；

为烟囱出口处的环境平均风速，单位为m/s。烟囱出口处的环境平均风速的计算公式为：

，

其中 为建筑物所在地最近的气象台最近5年观测的距地面10m高度处的平均风速,单位为m/s；Hs为烟囱的几何高度，单位为m；

QH为排出烟气的热释放率，即单位时间内向环境释放的热量，单位为kJ/s；计算公式为：其中，Pa为大气压强，单位为hPa，大气压强取临近气象台的年平均值；Qv为实际排烟率，3

单位为m /s。Ts为烟气出口处烟气的温度，单位为K；ΔT为烟气出口处烟气的温度与环境温度之间的温差，单位为K。

5.根据权利要求1所述的针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，其特征在于，所述根据建筑物有效高度、烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据，得到建筑物影响范围的等效圆柱体的步骤，包括：根据建筑物有效高度、烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据，以建筑物的中心线作为等效圆柱体的中心线，以烟气的水平方向扩散范围为等效圆柱体的底面半径，建筑物有效高度为等效圆柱体的高，得到建筑物影响范围的等效圆柱体。

6.根据权利要求1所述的针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，其特征在于，所述机场障碍物限制面为包含锥形面的净空面。

7.根据权利要求6所述的针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，其特征在于，所述判断等效圆柱体是否超过机场障碍物限制面的步骤，包括：获取建筑物位置信息；

判断建筑物是否处于锥形面内；

若处于锥形面内，则判断等效圆柱体是否超过锥形面限制高度；

若未处于锥形面内，则判断等效圆柱体是否超过净空区限制高度。

8.根据权利要求7所述的针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，其特征在于，所述判断等效圆柱体是否超过锥形面限制高度的步骤之后，还包括：若超过锥形面限制高度，则得到未达到机场净空符合性评估条件的结果；

若未超过锥形面限制高度，则得到达到机场净空符合性评估条件的结果；

所述判断等效圆柱体是否超过净空区限制高度的步骤之后，还包括：若超过净空区限制高度，则得到未达到机场净空符合性评估条件的结果；

若未超过净空区限制高度，则得到达到机场净空符合性评估条件的结果。

9.根据权利要求1所述的针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，其特征在于，所述获取机场障碍物限制面信息、建筑物高度和烟气数据的步骤之后，还包括：判断建筑物的高度是否超过了障碍物限制面；

若是，则得到未达到机场净空符合性评估条件的结果；

若否，则执行获取环境风速和环境温度的范围的步骤。

10.根据权利要求1所述的针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，其特征在于，所述基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行模拟仿真，得到烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据的步骤，包括：判断多个建筑物之间是否存在烟气排放叠加的情况；

若存在，则基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行联合模拟仿真，得到模拟仿真结果；

若不存在，则基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行独立模拟仿真，得到模拟仿真结果；

根据模拟仿真结果，得到烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据。

说明书

一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法

技术领域

[0001] 本发明涉及航空安全技术领域，尤其是涉及一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法。

背景技术

[0002] 工业设施排放的烟气在大气中主要以湍流形式扩散，对周边空气造成扰动，产生大量乱流。当飞机经过烟囱所排放烟气的有效高度内，受到烟气产生的湍流影响，就会产生
颠簸，威胁飞行安全。

[0003] 在对机场周边涉及烟气排放的工业设施进行安全评估时，必须考虑其烟气对飞行安全的影响，目前缺少涉及烟气排放方面的飞行安全评估方法。

[0004] 因此，现有技术无法根据建筑物的烟气排放对飞行安全作出评估。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，以缓解现有技术无法根据建筑物的烟气排放对飞行安全作出评估技术问题。

[0006] 本发明提供的一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，包括：

[0007] 获取机场障碍物限制面信息、建筑物高度和烟气数据；

[0008] 获取环境风速和环境温度的范围；

[0009] 根据环境风速、环境温度的范围及烟气数据，计算烟气抬升高度范围；

[0010] 根据烟气抬升高度范围，将烟气抬升高度最大值的环境风速和环境温度作为模拟环境风速和模拟环境温度；

[0011] 基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行模拟仿真，得到烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据；

[0012] 根据建筑物高度和烟气抬升高度最大值，计算建筑物有效高度；

[0013] 根据建筑物有效高度、烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据，得到建筑物影响范围的等效圆柱体；

[0014] 判断等效圆柱体是否超过机场障碍物限制面；

[0015] 若是，则得到未达到机场净空符合性评估条件的结果；

[0016] 若否，则得到达到机场净空符合性评估条件的结果。

[0017] 进一步的，所述烟气数据包括：烟气出气口内径、烟气出口处烟气温度和烟气出口速度。

[0018] 进一步的，所述获取环境风速和环境温度的范围的步骤之前，还包括：

[0019] 采集最近5年距地面10米高度的平均风速，根据平均风速确定环境风速的范围；

[0020] 采集最近若干年的环境温度，根据环境温度确定环境温度的范围。

[0021] 进一步的，所述根据环境风速、环境温度的范围及烟气数据，计算烟气抬升高度范围的步骤，包括：

[0022] 根据环境风速、环境温度的范围及烟气数据，利用霍兰德式计算烟气抬升高度范围。

[0023] 进一步的，所述根据建筑物有效高度、烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据，得到建筑物影响范围的等效圆柱体的步骤，包括：

[0024] 根据建筑物有效高度、烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据，以建筑物的中心线作为等效圆柱体的中心线，以烟气的水平方向扩散范围为等效圆柱体的底面半径，
建筑物有效高度为等效圆柱体的高，得到建筑物影响范围的等效圆柱体。

[0025] 进一步的，所述机场障碍物限制面为包含锥形面的净空面。

[0026] 进一步的，所述判断等效圆柱体是否超过机场障碍物限制面的步骤，包括：

[0027] 获取建筑物位置信息；

[0028] 判断建筑物是否处于锥形面内；

[0029] 若处于锥形面内，则判断等效圆柱体是否超过锥形面限制高度；

[0030] 若未处于锥形面内，则判断等效圆柱体是否超过净空区限制高度。

[0031] 进一步的，所述判断等效圆柱体是否超过锥形面限制高度的步骤之后，还包括：

[0032] 若超过锥形面限制高度，则得到未达到机场净空符合性评估条件的结果；

[0033] 若未超过锥形面限制高度，则得到达到机场净空符合性评估条件的结果。

[0034] 所述判断等效圆柱体是否超过净空区限制高度的步骤之后，还包括：

[0035] 若超过净空区限制高度，则得到未达到机场净空符合性评估条件的结果；

[0036] 若未超过净空区限制高度，则得到达到机场净空符合性评估条件的结果。

[0037] 进一步的，所述获取机场障碍物限制面信息、建筑物高度和烟气数据的步骤之后，还包括：

[0038] 判断建筑物的高度是否超过了障碍物限制面；

[0039] 若是，则得到未达到机场净空符合性评估条件的结果；

[0040] 若否，则执行获取环境风速和环境温度的范围的步骤。

[0041] 进一步的，所述基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行模拟仿真，得到烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据的步骤，包括：

[0042] 判断多个建筑物之间是否存在烟气排放叠加的情况；

[0043] 若存在，则基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行联合模拟仿真，得到模拟仿真结果；

[0044] 若不存在，则基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行独立模拟仿真，得到模拟仿真结果；

[0045] 根据模拟仿真结果，得到烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据。

[0046] 本发明提供的一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，包括：获取机场障碍物限制面信息、建筑物高度和烟气数据；获取环境风速和环境温度的范围；根据环境
风速、环境温度的范围及烟气数据，计算烟气抬升高度范围；根据烟气抬升高度范围，将烟
气抬升高度最大值的环境风速和环境温度作为模拟环境风速和模拟环境温度；基于模拟环
境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行模拟仿真，得到烟气在水平方向及垂直方向的
扩散范围数据；根据建筑物高度和烟气抬升高度最大值，计算建筑物有效高度；根据建筑物
有效高度、烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据，得到建筑物影响范围的等效圆柱
体；判断等效圆柱体是否超过机场障碍物限制面；若是，则得到未达到机场净空符合性评估
条件的结果；若否，则得到达到机场净空符合性评估条件的结果。

[0047] 采用本发明提供的针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，基于环境风速和环境温度的范围计算出烟气抬升高度范围，选择烟气抬升高度最大值的环境风速和环境
温度作为模拟环境风速和模拟环境温度，使得在烟气抬升高度最高的环境条件下进行模拟
仿真，能够模拟仿真出最广的扩散范围，提高了机场净空符合性评估的可靠度，根据得到的
模拟仿真（即烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据）得到建筑物有效高度及建筑物
影响范围的等效圆柱体，通过判断等效圆柱体是否超过机场障碍物限制面，来判断建筑物
烟气排放是否满足机场净空符合性评估条件，若未超过机场障碍物限制面，则满足条件；若
超过机场障碍物限制面，则不满足条件，需要对建筑物的设计方案进行修改，使得达到机场
净空符合性评估条件，以确保航行的安全性。利用上述方法通过计算最高烟气抬升高度并
对该环境条件进行模拟仿真，可对机场周边涉及烟气排放的工业建筑进行安全评估，对烟
气的影响范围进行更准确、保守的判断，提高针了对涉及有烟气排放工业建筑的评估科学
性，从而提高净空符合性安全评估结果的可信度，进一步提升了航行的安全性。

附图说明

[0048] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前
提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0049] 图1为本发明实施例提供的一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法流程图；

[0050] 图2为本发明实施例中建筑物与机场障碍物限制面的相对位置关系示意图；

[0051] 图3为本发明实施例1中的烟气影响范围轮廓示意图。

具体实施方式

[0052] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是
全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提
下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0053] 本发明实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定
于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括
对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0054] 在对机场周边涉及烟气排放的工业设施进行安全评估时，必须考虑其烟气对飞行安全的影响，目前缺少涉及烟气排放方面的飞行安全评估方法。

[0055] 因此，现有技术无法根据建筑物的烟气排放对飞行安全作出评估。

[0056] 为解决以上问题，本发明实施例提供一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法。

[0057] 如图1和图2所示，本发明实施例提供一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，包括：

[0058] S1：获取机场障碍物限制面1信息、建筑物高度和烟气数据；

[0059] S2：获取环境风速和环境温度的范围。

[0060] S3：根据环境风速、环境温度的范围及烟气数据，计算烟气抬升高度范围。

[0061] S4：根据烟气抬升高度范围，将烟气抬升高度最大值的环境风速和环境温度作为模拟环境风速和模拟环境温度。

[0062] S5：基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行模拟仿真，得到烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据。

[0063] S6：根据建筑物高度和烟气抬升高度最大值，计算建筑物有效高度。

[0064] S7：根据建筑物有效高度、烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据，得到建筑物影响范围的等效圆柱体。

[0065] S8：判断等效圆柱体是否超过机场障碍物限制面1。

[0066] 若是，则执行步骤S81；若否，则执行步骤S82。

[0067] S81：得到未达到机场净空符合性评估条件的结果。

[0068] S82：得到达到机场净空符合性评估条件的结果。

[0069] 采用本发明实施例提供的针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，基于环境风速和环境温度的范围计算出烟气抬升高度范围，选择烟气抬升高度最大值的环境风速
和环境温度作为模拟环境风速和模拟环境温度，使得在烟气抬升高度最高的环境条件下进
行模拟仿真，能够模拟仿真出最广的扩散范围，提高了机场净空符合性评估的可靠度，根据
得到的模拟仿真（即烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据）得到建筑物有效高度及
建筑物影响范围的等效圆柱体，通过判断等效圆柱体是否超过机场障碍物限制面1，来判断
建筑物烟气排放是否满足机场净空符合性评估条件，若未超过机场障碍物限制面1，则满足
条件；若超过机场障碍物限制面1，则不满足条件，需要对建筑物的设计方案进行修改，使得
达到机场净空符合性评估条件，以确保航行的安全性。利用上述方法通过计算最高烟气抬
升高度并对该环境条件进行模拟仿真，可对机场周边涉及烟气排放的工业建筑进行安全评
估，对烟气的影响范围进行更准确、保守的判断，提高针了对涉及有烟气排放工业建筑的评
估科学性，从而提高净空符合性安全评估结果的可信度，进一步提升了航行的安全性。

[0070] 在一种可能的实施方式中，步骤S3，包括：

[0071] S31：根据环境风速、环境温度的范围及烟气数据，利用霍兰德式计算烟气抬升高度范围。

[0072] 霍兰德式为：

[0073]

[0074] 其中， 为烟气抬升高度，单位为m。

[0075] d为烟气出气口内径，单位为m。

[0076] Ts为烟气出口处烟气的温度，单位为K。

[0077] Ta为环境大气温度，单位为K。

[0078] νs为烟气出口速度，单位为m/s。

[0079] 为烟囱出口处的环境平均风速，单位为m/s。烟囱出口处的环境平均风速的计算公式为：

[0080]

[0081] ，其中 为建筑物所在地最近的气象台最近5年观测的距地面10m高度处的平均风速,单位为m/s；Hs为烟囱的几何高度，单位为m。

[0082] QH为排出烟气的热释放率，即单位时间内向环境释放的热量，单位为kJ/s；计算公式为：

[0083]

[0084] 其中，Pa为大气压强，单位为hPa，大气压强取临近气象台的年平均值。Qv为实际排3
烟率，单位为m/s。Ts为烟气出口处烟气的温度，单位为K。ΔT为烟气出口处烟气的温度与环
境温度之间的温差，单位为K。

[0085] 在一种可能的实施方式中，烟气数据包括：烟气出气口内径、烟气出口处烟气温度和烟气出口速度。获取烟气出气口内径、烟气出口处烟气温度和烟气出口速度的数据，为计
算烟气抬升高度做准备。

[0086] 在一种可能的实施方式中，步骤S2之前，还包括：

[0087] S201：采集最近5年距地面10米高度的平均风速，根据平均风速确定环境风速的范围。

[0088] S202：采集最近若干年的环境温度，根据环境温度确定环境温度的范围。

[0089] 在确定平均风速时，采用建筑物所在地最近的气象台最近5年观测的距地面10m高度处的平均风速，用 表示，当 小于等于2m/s， 取2m/s，选取最保守的风速大
小，避免选取的风速较小时，导致模拟仿真出的扩散范围小于实际最大能扩散的范围，这样
就会降低净空符合性安全评估结果的可信度，增加了发生飞行安全事故的风险。

[0090] 在确定环境温度时，结合当地最近若干年的实际气象条件，选取相对更为保守的环境温度。

[0091] 在一种可能的实施方式中，步骤S7，包括：

[0092] S71：根据建筑物有效高度、烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据，以建筑物的中心线作为等效圆柱体的中心线，以烟气的水平方向扩散范围为等效圆柱体的底面半
径，建筑物有效高度为等效圆柱体的高，得到建筑物影响范围的等效圆柱体。

[0093] 在一种可能的实施方式中，机场障碍物限制面1为包含锥形面2的净空面3。

[0094] 在一种可能的实施方式中，步骤S8，包括：

[0095] S801：获取建筑物位置信息。

[0096] S802：判断建筑物是否处于锥形面2内。

[0097] 若处于锥形面2内，则执行步骤S803；若未处于锥形面2内，则执行步骤S804。

[0098] S803：判断等效圆柱体是否超过锥形面2限制高度。

[0099] S804：判断等效圆柱体是否超过净空区限制高度。

[0100] 在一种可能的实施方式中，步骤S803之后，还包括：

[0101] 若超过锥形面2限制高度，则执行步骤S8031。

[0102] 若未超过锥形面2限制高度，则执行步骤S8032。

[0103] S8031：得到未达到机场净空符合性评估条件的结果。

[0104] S8032：得到达到机场净空符合性评估条件的结果。

[0105] 在一种可能的实施方式中，步骤S084之后，还包括：

[0106] 若超过净空区限制高度，则执行步骤S8041。

[0107] 若未超过净空区限制高度，则执行步骤S8042。

[0108] S8041：得到未达到机场净空符合性评估条件的结果。

[0109] S8042：得到达到机场净空符合性评估条件的结果。

[0110] 在一种可能的实施方式中，步骤S1之后，还包括：

[0111] S11：判断建筑物的高度是否超过了障碍物限制面。

[0112] 若是，则执行步骤S12；若否，则执行步骤S2。

[0113] S12：未达到机场净空符合性评估条件。

[0114] 在一种可能的实施方式中，步骤S5，包括：

[0115] S51：判断多个建筑物之间是否存在烟气排放叠加的情况。

[0116] 若存在，则执行步骤S52。若不存在，则执行步骤S53。

[0117] S52：基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行联合模拟仿真，得到模拟仿真结果。

[0118] S53：基于模拟环境风速和模拟环境温度，利用仿真工具进行独立模拟仿真，得到模拟仿真结果。

[0119] S54：根据模拟仿真结果，得到烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围数据。

[0120] 为了防止距离较近的建筑物之间排放的烟气互相影响，需要进行联合模拟仿真，根据联合模拟仿真结果确定烟气在水平方向及垂直方向的扩散范围。

[0121] 在一种可能的实施方式中，一种针对烟气排放类障碍物的机场净空性评估方法，首先需要获取机场的相关资料：包括机场的跑道信息、地形信息、气候特征、配备的无线电
导航及着陆设备、空中交通管制、目视助航设施、最低运行标准等信息。收集待评估建筑物
的相关资料：包括建筑物地理位置坐标和高程、建筑物与机场跑道入口的相对方位和距离
等信息。建筑物与跑道入口相对位置关系如表1所示，建筑物烟气排放相关数据如表2所示。

[0122]编号 名称 高度(m) 入口X(m) 入口Y(m) 入口Z(m)
1 脱硝烟囱 212 617.09 ‑5724.5 125.3
2 套筒窑本体1 190 383.89 ‑5657.44 98.3
3 套筒窑本体2 190 367.94 ‑5682.85 98.3
4 套筒窑本体3 190 351.99 ‑5708.27 98.3
5 焦炉烟气烟囱1 235 139.96 ‑6569.11 143.3
6 焦炉烟气烟囱2 235 ‑14.61 ‑6815.39 143.3

[0123] 表1，建筑物与跑道入口相对位置关系

[0124] 表1中，1、2、3、4、5和6分别为待评估建筑物的编号，高度为待评估建筑物的高度，根据机场的跑道信息可知，跑道入口的高度为91.7m。入口X、入口Y和入口Z分别为待评估建
筑物相对跑道入口的空间位置坐标。

[0125] 根据机场的相关资料及待评估建筑物的相关资料，可得到机场与建筑物的相对位置信息，以及如图2所示的建筑物与机场障碍物限制面1的相对位置关系。经过计算，编号1、
编号2、编号3和编号4的建筑物位于净空面3中的锥形面2内，为图2中的锥形面2内建筑物4，
锥形面2内建筑物4需要满足高度位于锥形面2限制高度以内。编号5和编号6的建筑物位于
锥形面2以外的净空区内，为图2中的净空区内建筑物5，净空区内建筑物5需要满足位于高
度位于净空区内限制高度以内。根据机场的相关资料获取跑道标高为93.7m，要求的安全裕
度为150m，计算净空区限制高度为93.7+150=243.7m。如表1可知，编号1至编号6的建筑物高
度都在净空区限制高度以内，因此建筑物高度满足净空符合性安全评估条件。若存在某个
建筑物的高度大于243.7m，则说明此建筑物不满足净空符合性安全评估条件，需要对建筑
方案进行修改。

[0126]

[0127] 表2，建筑物烟气排放相关数据

[0128] 接下来，对涉及烟气排放的建筑物进行进一步的评估，因涉及到烟气排放的有只有编号1、编号5和编号6的建筑物，因此表2中的烟气排放数据只涉及编号1、编号5和编号6
的建筑物。

[0129] 实施例1：

[0130] 对编号1的建筑物的烟气排放情况进行评估，由于编号1的建筑物尚未投产，还处于建设设计阶段，没有实测的烟气出口温度和烟气出口速度数据。因此该数据采用类比方
法，取保守值计算。结合有关的检测报告，对烟气及水蒸汽的理论计算、模拟仿真及评估工
作，烟气出口处烟气的温度Ts取值为72℃，即345.15K。根据编号1的建筑物的排气筒高度为
80m，排气筒内径为4.6m，烟气出口速度，νs取8m/s。

[0131] 在确定环境风速和环境温度的范围时，通过查询当地历年气象数据，得到最近5年距地面10米高度的平均风速 为1.8 m/s，最近2年的环境温度在5℃至30℃之间。秉持保
守的原则将环境风速范围最小值取2m/s，最大值取3m/s。将环境温度范围最小值取0℃，最
大值取35 ℃。这里采用等差数列模拟计算不同环境风速、不同环境温度时的烟气抬升高
度。环境风速差步长取0.1m/s，即考虑环境风速的等差序列为（2.0，2.1，2.2，2.3，2.4，2.5，
2.6，2.7，2.8，2.9，3.0）；环境温度等差步长取5℃，等差序列为（0，5，10，15，20，25，30，35）。

[0132] 根据以上数据，利用霍兰德式为计算，不同环境风速及不同环境温度下的烟气抬升高度，如表3所示。

[0133]

[0134] 表3，编号1建筑物的烟气抬升高度数据

[0135] 根据理论计算结果可知烟气在环境温度为0℃，环境风速为2m/s时抬升高度最大，达到55.1m。随着环境风速的增大，烟气抬升高度逐渐降低；随着环境温度的增大，烟气抬升
高度逐渐降低。编号1建筑物的物理高度为80m，物理海拔高度为212m，烟气抬升高度55.1m，
故该烟囱有效高度为135.1m，最高有效海拔高度为267.1m。

[0136] 在烟气抬升高度取最大值时的气象条件，对不同建筑物烟气抬升高度进行模拟仿真。在此，采用Fluent仿真（一种仿真工具）为主，其中FDS（一种火灾动力学仿真工具）流场
计算主要用于显示流场特征。对FDS数值进行建模仿真。主要提供烟囱烟气气流流场形态特
征，因模型建立相对简单，仅考虑烟囱出口上方气流区域，模型中不考虑烟囱内部流场，采
用结构化网格。FDS模拟烟囱烟气流场主要用于流场可视化和确定烟气扩散区域，表征烟气
扩散运动趋势，为Fluent数值计算提供依据。模拟仿真的烟气主要用于流场显示，代表烟气
气流。在风作用下烟气向下游扩散，且当不同烟囱位置相距较近时烟气气流可能会相互影
响。判断是否需要联合模拟仿真，若存在烟气气流相互影响则需要联合模拟仿真，否则就不
需要。

[0137] 对编号1建筑物在抬升高度最高的环境条件（即环境风速2m/s，环境温度0℃）下进行模拟仿真。得到仿真结果为：距地面140m高度，烟气完成扩散。烟囱所在地面高度为132m，
因此仿真的海拔高度为272m。烟气温度及各成分水平面上的变化在距离烟囱侧向水平距离
100m外烟气温度及各成分与环境基本一致。因此，当航空器的飞行高度（海拔高度）超过
272m后，航空器飞行不受影响，侧向距烟囱100m以外的航空器飞行也不受影响，烟气影响范
围轮廓示意图如图3所示。

[0138] 对于编号1建筑物，由于其位于锥形面2内，因此首先需得到编号1建筑物与内水平面边线的最短距离。借助AutoCAD可测得等效圆柱体投影圆与内水平面最短距离为
1602.6km。计算该距离上的锥形面2高度：

[0139] H=93.7+45+1602.6×5%=217.83m

[0140] 由于仿真结果中影响最大高度272m>217.83m，未达到机场净空符合性评估条件，所以需要对编号1的原建筑方案进行修改并重新仿真评估计算。

[0141] 实施例2：

[0142] 对编号5的建筑物的烟气排放情况进行评估，由于编号5的建筑物尚未投产，还处于建设设计阶段，没有实测的烟气出口温度和烟气出口速度数据。因此该数据采用类比方
法，取保守值计算。结合有关的检测报告，对烟气及水蒸汽的理论计算、模拟仿真及评估工
作，烟气出口处烟气的温度Ts取值为72℃，即345.15K。根据编号5的建筑物的排气筒高度为
85m，排气筒内径为4.4m，烟气出口速度，νs取8m/s。

[0143] 在确定环境风速和环境温度的范围时，通过查询当地历年气象数据，得到最近5年距地面10米高度的平均风速 为1.8 m/s，最近2年的环境温度在5℃至30℃之间。秉持保
守的原则将环境风速范围最小值取2m/s，最大值取3m/s。将环境温度范围最小值取0℃，最
大值取35 ℃。这里采用等差数列模拟计算不同环境风速、不同环境温度时的烟气抬升高
度。环境风速差步长取0.1m/s，即考虑环境风速的等差序列为（2.0，2.1，2.2，2.3，2.4，2.5，
2.6，2.7，2.8，2.9，3.0）；环境温度等差步长取5℃，等差序列为（0，5，10，15，20，25，30，35）。

[0144] 根据以上数据，利用霍兰德式为计算，不同环境风速及不同环境温度下的烟气抬升高度，如表4所示。

[0145]

[0146] 表4，编号5建筑物的烟气抬升高度数据

[0147] 根据理论计算结果可知烟气在环境温度为0℃，环境风速为2m/s时抬升高度最大，达到50.8m。随着环境风速的增大，烟气抬升高度逐渐降低；随着环境温度的增大，烟气抬升
高度逐渐降低。编号5建筑物的物理高度为85m，物理海拔高度为235m，烟气抬升高度50.8m，
故该烟囱有效高度为135.8m，最高有效海拔高度为285.8m。

[0148] 对编号5建筑物在抬升高度最高的环境条件（即环境风速2m/s，环境温度0℃）下进行模拟仿真。得到仿真结果为：距地面140m高度，烟气完成扩散。烟囱所在地面高度为150m，
因此仿真的最高有效海拔高度为290m。烟气温度及各成分水平面上的变化在距离烟囱侧向
水平距离100m外烟气温度及各成分与环境基本一致。因此，当航空器的飞行高度（海拔高
度）超过290m后，航空器飞行不受影响，侧向距烟囱100m以外的航空器飞行也不受影响。

[0149] 对于编号5建筑物，由于其位于净空区内。其仿真结果最高有效海拔高度290m，净空区限制高度为，机场标高与安全裕度值的和，93.7m+150m=243.7m，影响最大高度290m>
243.7m。因此未达到机场净空符合性评估条件，所以需要对编号5的原建筑方案进行修改并
重新仿真评估计算。

[0150] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0151] 对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，
所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述方法的步骤。

[0152] 本发明实施例所提供的装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例
相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属
领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的
具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0153] 在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图
显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、
功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一
部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执
行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于
附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也
可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每
个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基
于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

[0154] 又例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，再例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽
略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过
一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0155] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目
的。

[0156] 另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

[0157] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说
对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计
算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个
人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read‑Only Memory，简称ROM）、随机存
取存储器（Random Access Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介
质。

[0158] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第
一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0159] 最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发
明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员
在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻
易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使
相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。都应涵盖在本发明的保护范围之
内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。