閃蒸液體或加壓氣體瞬時泄漏后，有一段快速擴散時間，假定此過程相當快以致在混合氣團和周圍環(huán)境之間來不及熱交換，則此擴散稱為絕熱擴散。
根據(jù)TNO(1979年)提出的絕熱擴散模式，泄漏氣體(或液體閃蒸形成的蒸氣)的氣團呈半球形向外擴散。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。
絕熱擴散過程分為兩個階段：第一階段，氣團向外擴散至大氣壓力，在擴散過程中，氣團獲得動能，稱為“擴散能”；第二階段，擴散能再將氣團向外推，使紊流混合空氣進入氣團，從而使氣團范圍擴大。當內(nèi)層擴散速度降到一定值時，可以認為擴散過程結(jié)束。

A ?氣團擴散能

在氣團擴散的第一階段，擴散的氣體(或蒸氣)的內(nèi)能一部分用來增加動能，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 ?氣體泄漏擴散能

根據(jù)內(nèi)能變化得出擴散能計算公式如下：

 

 

式中??E——氣體擴散能，J；
Cv——定容比熱，J／(kg·K)；
T1——氣團初始溫度，K；
T2——氣團壓力降至大氣壓力時的溫度，K；
p0——環(huán)境壓力，Pa；
V1——氣團初始體積，m3；
V2——氣團壓力降至大氣壓力時的體積，m3。

b??閃蒸液體泄漏擴散能

蒸發(fā)的蒸氣團擴散能可以按下式計算：

 

 

式中??E——閃蒸液體擴散能，J；
H1——泄漏液體初始焓，J／kg；
H2——泄漏液體結(jié)束時焓，J／kg；
Tb——液體的沸點，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——初始壓力，Pa；
p0——周圍環(huán)境壓力，Pa；
V1——初始體積，m3。

B??氣團半徑與濃度

在擴散能的推動下氣團向外擴散，并與周圍空氣發(fā)生紊流混合。

a ?內(nèi)層半徑與濃度

氣團內(nèi)層半徑R1和濃度c是時間函數(shù)，表達如下：

 

 

 

 

式中??t——擴散時間，s；
V0——在標準溫度、壓力下氣體體積，m3；
kd——紊流擴散系數(shù)，按下式計算：

 

 

 

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

 

 

 

b??外層半徑與濃度

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