(完整版)全面通風量公式推導.doc

1、（ 1）室內存在有害物發(fā)散源 (The Source of Harmful Contaminant Existed Indoor) 排放模型及微分方程( Exhaust Model and Differential Equation)為分析室內空氣中有害物質濃度與通風量之間的關系，先研究一種理想的情況，假設有害物在室內均勻散發(fā)（室內空氣中有害物濃度分布是均勻的）、有害物質散發(fā)出來后立即散布于整個室內、稀釋過程處于穩(wěn)定狀態(tài)（即通風時間足夠長）、送風氣流和室內空氣的混合在瞬間完成、送排風氣流是等溫的。在這種假設條件下，建立如圖2-8 所示的室內有害物排放模型， 在體積為 V 的房間內，有害物源每秒

2、鐘散發(fā)的有害物量為x，通風系統(tǒng)開動f前室內空氣中有害物濃度為33y ，通風風量為 L(m /s) ，入風的有害物濃度為 y (g/m ) ，排10風的有害物濃度為 y(g/m3) 。 室內得到的有害物量與從室內排出的有害物量之差應等于房間內增加（減少）的有害物量，即：圖 2-8 室內有害物排放模型Fig 2-8 Exhaust model of harmful contaminant existing indoorLy0dxdLydV f dy（ 2-1）式中： L全面通風量，m3/s;y0送風空氣中有害物濃度，g/m3；x有害物散發(fā)量，g/sy在某一時刻室內空氣中有害物的濃度，g/m 3V

3、f 房間的體積，m3；d某一段無限小的時間間隔，sdy 在 d時間內房間內濃度的增量，g/m3。 排放微分方程式的求解( The Solution of Exhaust Differential Equation)式 (2-1) 稱為全面通風的排放基本微分方程式。它反映了任何瞬間室內空氣中有害物濃度 y 與全面通風量 L 之間的關系。對式（ 2-1) 進行變換得：ddyV fLy0xLy由于常數(shù)的微分為零，式（2-2 ）可改寫為：d1d( Ly0xLy )V fLLy0xLy（ 2-2）（ 2-3）如果在 秒鐘內，室內空氣中有害物濃度從yl 變化到 y2，那么d1y2d( Ly 0 xLy )

4、（ 2-4）0VfLy1Ly0xLy對式（ 2-4）積分，并作適當變換得：Lln Ly1x Ly 0（ 2-5）VfLy2xLy0即Ly1xLy 0expL（ 2-6）Ly2xLy0V f當Vf時，級數(shù) expL收斂，式（ 2-6 ）可以用級數(shù)展開的近似方法求解。如近LV f似地取級數(shù)的前兩項，則得Ly1xLy 01LLy2xLy 0V f或LxV fy2y1（ 2-7）y2y0y2y0用式（ 2-7）可求出在規(guī)定時間內，達到要求的濃度y2 時，所需的全面又通風量，稱不穩(wěn)定狀態(tài)下全面通風量計算式。對式（ 2-5 ）進行變換，可求得通風量L 一定時，任意時刻室內的有害物濃度y2 的表達式為：y2

5、y1 expLxy01 expL（ 2-8）V fLV f若室內空氣中初始的有害物濃度y1=0 ，式（ 2-8）可寫為：y2xy01expL（ 2-9）LV f時，L0，室內有害物濃度趨于穩(wěn)定，其值為expV fy2y0xL（2-10）實際上，室內有害物濃度趨于穩(wěn)定的時間并不需要，例如：當 L 3時，Vf圖 2-9室內有害物濃度隨通風時間的變化曲線Fig 2-9 the variety curve of indoor harmful contaminantconcentration with ventilated timeexp(3)0.0497 = 1 ，因此，可以近似認為y2 已趨于穩(wěn)定。

6、由式（ 2-8 ）和（ 2-9 ）可以畫出室內有害物濃度y2 隨通風時間 變化的曲線，見圖 2-9 所示。從上述分析可以看出：室內有害物濃度按指數(shù)規(guī)律增加或減少，其增減速度取決于L 。Vf 排除有害物的全面通風量計算式( The Calculated Formula of General VentilationAirflow that Exhausting Contaminant)根據(jù)式（ 2-9 ），室內有害物濃度y2 處于穩(wěn)定狀態(tài)時所需的全面通風量按下式計算：Lx, m 3/s（ 2-11）y2y0在實際通風過程中， 不可能滿足以上假設條件，即使室內平均有害物濃度符合衛(wèi)生標準，有害物源附近空氣中的有害物濃度仍然可能比室內平均有害物濃度高得多。若工人的活動范圍正處于這種高濃度區(qū)域內，為保證工人的呼吸帶內的有害物濃度被控制在容許值以下，實際