全面通風量公式推導

1、(1)室內(nèi)存在有害物發(fā)散源(TheSourceofHarmfulContaminantExistedIndoor)排放模型及微分方程(ExhaustModelandDifferentialEquation)為分析室內(nèi)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(nèi)均勻散發(fā)(室內(nèi)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(nèi)、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(nèi)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(nèi)有害物排放模型，在體積為Vf的房間內(nèi)，有害物源每秒鐘散發(fā)的有害物量為x,通風系統(tǒng)開動

2、前室內(nèi)空氣中有害物濃度為y1,通風風量為L(m3/s),入風的有害物濃度為y0(g/m3),排風的有害物濃度為y(g/m3)。室內(nèi)得到的有害物量與從室內(nèi)排出的有害物量之差應等于房間內(nèi)增加(減少)的有害物量，即：Fig 2-8 Exhaust model of harmful contaminant existing indoor TOC o 1-5 h z LydxdLydVfdy(2-1)式中：L全面通風量，m3/s;V。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(nèi)空氣中有害物的濃度，g/m3Vf房間的體積，m:d某一段無限小的時間間隔，sdy在d時間內(nèi)房間內(nèi)濃度的

3、增量，g/m3。排放微分方程式的求解(TheSolutionofExhaustDifferentialEquation)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(nèi)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：(2-2)(2-3)ddyVfLy。xLy由于常數(shù)的微分為零，式(2-2)可改寫為：d1d(Ly。xLy)VfLLy。xLy如果在r秒鐘內(nèi)，室內(nèi)空氣中有害物濃度從yl變化到y(tǒng)2,那么d 1 y2 d(Ly0 x Ly) 0 VfL yi Ly0 x Ly(2-4)對式（2-4）積分，并作適當變換得:L 1n Lyi x Ly0VfLy? x

4、Ly0(2-5)Lyi x Ly0Lexp Ly2 x Ly0Vf(2-6),VfL當 _L時，級數(shù)exp 收斂，式（2-6）可以用級數(shù)展開的近似方法求解。如近LVf似地取級數(shù)的前兩項，則得Lyix Ly01 LLy2x Ly0 Vfx Vfy2yiy2y0y2y0(2-7)用式（2-7）可求出在規(guī)定時間。內(nèi)，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(nèi)的有害物濃度y2的表達式為：Ly2yi expV-若室內(nèi)空氣中初始的有害物濃度xy0 i exoLVf(2-8)yi=0,式(2-8)可寫為:y2y0i

5、expLVf(2-9)Pfoo 時，expLVf0,室內(nèi)有害物濃度趨于穩(wěn)定，其值為xy2y0L（2-i0）實際上，室內(nèi)有害物濃度趨于穩(wěn)定的時間并不需要。一8,例如:當-L43時，F(xiàn)ig 2-9 the variety curve of indoor harmful contaminant concentration with ventilated timeVfexp(3)0.0497=1,因此，可以近似認為y2已趨于穩(wěn)定。由式(2-8)和(2-9)可以畫出室內(nèi)有害物濃度y2隨通風時間r變化的曲線，見圖2-9所示。從上述分析可以看出：室內(nèi)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(TheCalculatedFormulaofGeneralVentilationAirflowthatExhaustingContaminant)根據(jù)式(2-9),室內(nèi)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：,X3,，、L,m/s(2-11)y2y(0在實際通風過程中，不可能滿足以上假設條件，即使室內(nèi)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(nèi)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(nèi)，為保證工人的呼吸帶內(nèi)的有害物濃度被控制在容許值以下，實際