閃蒸液體或加壓氣體瞬時(shí)泄漏后，有一段快速擴(kuò)散時(shí)間，假定此過程相當(dāng)快以致在混合氣團(tuán)和周圍環(huán)境之間來不及熱交換，則此擴(kuò)散稱為絕熱擴(kuò)散。
根據(jù)TNO(1979年)提出的絕熱擴(kuò)散模式，泄漏氣體(或液體閃蒸形成的蒸氣)的氣團(tuán)呈半球形向外擴(kuò)散。根據(jù)濃度分布情況，把半球分成內(nèi)外兩層，內(nèi)層濃度均勻分布，且具有50％的泄漏量；外層濃度呈高斯分布，具有另外50％的泄漏量。
絕熱擴(kuò)散過程分為兩個(gè)階段：第一階段，氣團(tuán)向外擴(kuò)散至大氣壓力，在擴(kuò)散過程中，氣團(tuán)獲得動(dòng)能，稱為“擴(kuò)散能”；第二階段，擴(kuò)散能再將氣團(tuán)向外推，使紊流混合空氣進(jìn)入氣團(tuán)，從而使氣團(tuán)范圍擴(kuò)大。當(dāng)內(nèi)層擴(kuò)散速度降到一定值時(shí)，可以認(rèn)為擴(kuò)散過程結(jié)束。

A ?氣團(tuán)擴(kuò)散能

在氣團(tuán)擴(kuò)散的第一階段，擴(kuò)散的氣體(或蒸氣)的內(nèi)能一部分用來增加動(dòng)能，對周圍大氣做功。假設(shè)該階段的過程為可逆絕熱過程，并且是等熵的。

a ?氣體泄漏擴(kuò)散能

根據(jù)內(nèi)能變化得出擴(kuò)散能計(jì)算公式如下：

 

 

式中??E——?dú)怏w擴(kuò)散能，J；
Cv——定容比熱，J／(kg·K)；
T1——?dú)鈭F(tuán)初始溫度，K；
T2——?dú)鈭F(tuán)壓力降至大氣壓力時(shí)的溫度，K；
p0——環(huán)境壓力，Pa；
V1——?dú)鈭F(tuán)初始體積，m3；
V2——?dú)鈭F(tuán)壓力降至大氣壓力時(shí)的體積，m3。

b??閃蒸液體泄漏擴(kuò)散能

蒸發(fā)的蒸氣團(tuán)擴(kuò)散能可以按下式計(jì)算：

 

 

式中??E——閃蒸液體擴(kuò)散能，J；
H1——泄漏液體初始焓，J／kg；
H2——泄漏液體結(jié)束時(shí)焓，J／kg；
Tb——液體的沸點(diǎn)，K；
S1——液體蒸發(fā)前的熵，J／(kg·K)；
S2——液體蒸發(fā)后的熵，J／(kg·K)；
W——液體蒸發(fā)量，kg；
p1——初始?jí)毫Γ琍a；
p0——周圍環(huán)境壓力，Pa；
V1——初始體積，m3。

B??氣團(tuán)半徑與濃度

在擴(kuò)散能的推動(dòng)下氣團(tuán)向外擴(kuò)散，并與周圍空氣發(fā)生紊流混合。

a ?內(nèi)層半徑與濃度

氣團(tuán)內(nèi)層半徑R1和濃度c是時(shí)間函數(shù)，表達(dá)如下：

 

 

 

 

式中??t——擴(kuò)散時(shí)間，s；
V0——在標(biāo)準(zhǔn)溫度、壓力下氣體體積，m3；
kd——紊流擴(kuò)散系數(shù)，按下式計(jì)算：

 

 

 

如上所述，當(dāng)中心擴(kuò)散速度(dR／dt)降到一定值時(shí)，第二階段才結(jié)束。臨界速度的選擇是隨機(jī)的且不穩(wěn)定的。設(shè)擴(kuò)散結(jié)束時(shí)擴(kuò)散速度為1m／s，則在擴(kuò)散結(jié)束時(shí)內(nèi)層半徑R1和濃度c可按下式計(jì)算：

 

 

 

b??外層半徑與濃度

第二階段末氣團(tuán)外層的大小可根據(jù)試驗(yàn)觀察得出，即擴(kuò)散終結(jié)時(shí)外層氣團(tuán)半徑R1由下式求得：
R2=1．456R1?????????????(6—28)
式中??R1，R2——分別為氣團(tuán)內(nèi)層、外層半徑，m。
外層氣團(tuán)濃度自內(nèi)層向外呈高斯分布。