伴随着天然气走进千家万户,管道直接架设在靠近居民生活区以及公共设施附近的情况屡见不鲜。这些地方往往人口众多,活动密集。在这样的背景下如果发生了严重的泄漏事故甚至引发火灾和爆炸,将带来严重的后果,包括人员伤亡以及难以估量的财产损失等等。气体扩散机理复杂多变。任何模型都有其自身的局限性和适用范围,准确预测相当困难。高斯烟羽模型属于理想模型,大大简化了湍流和气象的复杂变化,未考虑泄漏发生后气体喷射的角度变化以及扩散时四周地形的起伏变化。论文考虑了实际情况中天然气管道可能出现的泄漏工况及主要影响其喷射高度,扩散距离和浓度分布情况的重要因素,并对模型进行了修正。通过风洞模拟试验结果验证数值模拟计算的可行性分析后,通过应用Fluent软件进行数值模拟计算,将其结果与改进后的高斯烟羽扩散模型计算结果相互对比,确定改进后公式的结果准确有效,且具有更好的普适性。最后针对天然气管道在不同泄漏角度、不同风速以及不同障碍物存在的多种情况下发生扩散时进行了数值模拟计算,并提出了改进后的公式。改进后的高斯烟羽模型明显提高了计算精度,更加接近于数值模拟计算结果,相比经典高斯烟羽扩散模型将误差值降低了12.6%。存在障碍物时,将障碍物的尺寸换算成地面粗糙度,从而对经典公式加以改进完善,计算结果更加符合实际工程需求。因此,改进后的高斯烟羽模型具有一定的实用价值,在预测天然气泄漏扩散时的浓度分布方面更加可靠有效。且可以在复杂地形下进行快速预测,即通过理论研究,针对经典高斯模型现存的某些不足,经进一步改进获得了具有普适性的高斯烟羽扩散模型。