污染物排除有效性的描述参数在线视频

下面再给大家介绍一些

反映污染物排除有效性的参数

这些参数都涉及到污染源的情况

首先介绍排污效率这个概念

排污效率是衡量稳态通风性能的指标

它表示送风排除污染物的能力

对相同的污染物

在相同的送风量时

能维持较低的室内稳态浓度

或者能较快地将

室内初始浓度降下来的气流组织

那么它的排污效率就高

影响排污效率的主要因素

是送排风口的位置和污染源所处的位置

如果进口空气

带有与室内污染源相同的污染物时

排污效率的定义见这个公式

其中ε是排污效率

Cs是送风污染物的浓度

C平均是室内的污染物浓度体平均值

Ce是出口空气的污染物浓度

可以看到 如果出口的污染物浓度

比室内的污染物浓度平均值高很多

排污效率就会非常高

当污染源贴近出口的时候

就会是这样的情况

很显然 对于充分混合流来说

房间内处处的污染物浓度都一样

排污效率就是1

而理想活塞流的情况下

如果污染源是均匀分布的

室内的污染物浓度就是线性分布的

排污效率就等于2

如果污染源就在出口

那么排污效率就接近无穷

所以说 与其他类型的效率不同

这样定义的排污效率

1是它的下限

排污效率也可定义成

基于房间污染物最大浓度的形式

分母的C平均变成了Cmax

这样定义的排污效率的最大值

就变成1了

但这种定义的缺陷

是活塞流与均匀混合流的排污效率没有区别

其他不同气流组织的差别

也反映不出来了

所以现在很少有人用这样的定义

以上两种排污效率的定义

都是对整个房间而言

对房间内任一点

也可求出各点的排污效率εp

见下面这个公式

其中分子没有什么变化

分母变成了房间内某点的浓度了

当我们把室内多余的产热

也当成一种污染物时

就能得到余热排除效率

又称为投入能量利用系数

与污染物排除效率不同的是

当我们考察余热的排除效率时

我们通常仅关心工作区的温度

而不是整个室内空间的温度

余热排除效率ηt用温度来定义

用来考察气流组织形式的

能量利用有效性

这是它的定义式

其中ta平均是工作区的平均温度

te是排风温度

ts是送风温度

不同的气流组织形式下

即使产生相同的舒适性

消耗的能源也存在着差异

当出口温度高于ta平均时

余热排除效率就大于1

反之就小于1了

表示排热能力不佳

在不同的气流组织形式中

下送上回的形式

一般排风温度高于平均温度

因此ηt一般大于1

说明下送上回的

气流组织形式能量利用效率较高

排热能力较强

对一个通风房间来说

当初始状况时房间内无污染物

且送风中不含该污染物时

室内污染物的总量M(τ)

等于在τ时间内产生的污染物

与排风口排出的污染物总量之差

取决于通风形式

例如 新风存在短路

则室内污染物总量就会变大

房间内的污染物总量的变化率

等于污染源散发速率

减去排风量与排风浓度的乘积

达到稳定的状态后

室内污染物的总量

就可由这个公式来表达了

在房间污染物总量的基础上

定义排空时间为稳定状态下

房间污染物的总量

除以房间的污染物产生率

它反映了一定的气流组织形式

排除室内污染物的相对能力

排空时间越小

说明这种形式排除污染物的能力越强

比如在某种气流组织形式下

房间内的污染物的散发率很大

但室内的污染物总量却很小

污染物都跑到哪儿去了呢

这就说明因为这种气流组织形式

排污能力很强

所以室内污染物的总量就上不去

前面谈到的空气龄涉及的是

空气在室内逗留的时间

而在室内的污染物也存在一个年龄

某点的污染物年龄是指该点的污染物

从污染源产生

至来到该点所需要的时间

与空气龄不同的是

某点的污染物年龄越短

说明污染物越容易来到这里

这个地方的空气质量就比较差

反之 某点的污染物年龄越大

说明污染物越难达到这里

这里的空气质量就比较好

例如某点紧贴污染源的下游

那么污染物一产生就把该点污染了

这是很糟糕的位置

和空气龄类似

房间中某一点的污染物

由不同的污染物微团组成

这些微团的年龄各不相同

因此该点所有污染物微团的污染物年龄

存在一个概率分布函数A(τ)

和累计分布函数B(τ)

它们的关系用这个表达式来描述

至于室内某一点的污染物年龄

是指该点所有污染物微团的

污染物年龄的平均值

就等于概率分布函数A(τ)与时间的乘积

对时间τ的积分

与送风可及性类似的是

污染源也有一个可及性指标

Accessibility of Contaminant Source: ACS

这是一个评价污染源开始释放某种污染物时

在起始的一段有限时段内

对室内环境影响的量化指标

假设送风不包括这种污染物

则污染源开始释放的T时间后

室内空间某点i的污染源可及性

就可以用这个公式来定义

Ci是该点污染源的浓度

分母里的Ce平均

是稳态下排风口处的平均污染物浓度

污染源可及性反映了污染物源

在任意时段内对室内各点的影响程度

如果室内某点的污染物浓度

跟出口的一样

ACS就等于1了

但由于室内污染物浓度分布的不均匀性

某点的浓度

可能高于排风口处稳态平均浓度

因此ACS可能大于1

我们用一个案例来说明

在某种气流组织形式下

房间内各点在不同时刻的

污染源可及性发展情况

这个例子在我谈送风可及性的时候看到过

一个矩形的房间

长4米 高2.8米 宽度3米

上侧送风 对侧下排风

这个黑色方块

表示室内污染源所在的位置

我们很容易想到

绿色的这个区域是污染物很难到达的区域

应该是污染源可及性最低的区域

而红色的这个区域污染物最容易到达

所以也是污染源可及性最大的区域

这是污染源开始散发后

5分钟~180分钟阶段内

房间内各点污染源可及性ACS发展的过程

图中深色的区域是ACS大于1.0的区域

可以看到正如我们所料

原来说到的绿色区域

就是污染不容易到达的区域

且一直处于ACS小于1的状态

下面我们来说

空气扩散性能与均匀性指标

这是与热舒适相关的气流组织描述参数

在室内各点

温度 风速等均有不同程度的差异

这种差异可以用“不均匀系数”指标来评价

所以不均匀系数

是反映气流温度场和速度场的

不均匀程度的一个指标

都是无量纲的

在工作区内选择n个测点

分别测得各点的温度和风速

其算术平均值可用这两个公式来表达

然后我们可以通过这个公式

求出温度的均方根偏差σt

同时也能求出风速的均方根偏差σu

这样我们就可以求得温度的不均匀系数kt

等于均方根偏差σt除以温度平均值

风速的不均匀系数ku

等于均方根偏差σu除以风速平均值

还有一个与室内热舒适有关的指标

叫做空气扩散性能指标ADPI

Air Diffusion Performance Index

定义为满足规定风速和温度要求的测点数

与总测点数之比

拿什么来判断某测点满足要求呢

这里涉及到了我们在第四讲里提到过的

有效吹风温度

也称作有效温差

它把室内风速按照人的热感觉

折合到温度上了

这就是有效温差的公式

其中ti和tn分别是工作区i点的空气温度

和给定的室内设计温度

ui是i点的空气流速

认为当ΔET在－1.7～＋1.1之间

多数人感到舒适

因此 空气扩散性能指标ADPI的定义式

就像这个样子

算出来是一个百分数

ADPI的值越大

说明感到舒适的人群比例越大

在一般情况下

应使ADPI≥80％