本发明公开了气体扩散模拟装置及测试方法和应用，气体扩散模拟装置，包括风场系统、气体泄放系统和浓度监测系统；所述风场系统用于向浓度监测系统提供风速稳定的风场；所述气体泄放系统用于向浓度监测系统提供流量稳定的气体；所述风场系统的输出端与所述气体泄放系统的输出端位于浓度监测系统的同一侧；所述浓度监测系统包括测试框架、风速计和气体浓度采集模块；所述浓度监测系统用于获取气体浓度。本发明所述模拟装置可以用于准确获取天然气泄漏后在下游空间内的扩散浓度的数据，同时还提供基于上述气体扩散模拟装置的测试方法及在计算高斯扩散模型系数中的应用。