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原文传递基于实际环境温度的室内车内挥发性有机物浓度预测方法

专利名称：	基于实际环境温度的室内车内挥发性有机物浓度预测方法
摘要：	本发明属于室内和车内环境检验技术领域，特别涉及一种基于实际环境温度的室内车内挥发性有机物浓度预测方法。与现有多源释放模型预测只能进行单一温度工况下污染物浓度预测相比，本发明可以预测温度变化状态下实际室内车内挥发性有机物VOC释放浓度，有利于准确获得实际室内车内环境中污染物的浓度变化规律并进行暴露评估，对控制和改善室内车内空气质量、提高舒适性和健康有重要意义。另外，考虑到测定不同温度下材料VOC关键参数实验工作量巨大，本发明采用参数与温度的相关关系，只需测定三个不同温度下的关键参数即可，极大地节省了试验成本，更适用于工程应用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京理工大学
发明人：	熊建银;王海媚;高莹;张瑞;王昊
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-22T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202211155966.3
公开号：	CN115616152A
分类号：	G01N33/00;G06F17/11;G16C20/20;G;G01;G06;G16;G01N;G06F;G16C;G01N33;G06F17;G16C20;G01N33/00;G06F17/11;G16C20/20
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街5号
主权项：	1.基于实际环境温度的室内车内挥发性有机物浓度预测方法，其设计如下： 1)开启窗户2-3小时，加大室内/车内换气，降低室内/车内环境中挥发性有机物VOC浓度接近于零；然后关闭窗户，监测室内/车内空气逐时温度T(t)； 2)使用浓度轨迹法确定室内/车内多种饰品在三种温度工况下VOC的三个关键参数C0,i、Dm,i和Ki； 3)结合公式(1)-(3)对三种温度下的关键参数与温度进行线性拟合，确定参数G1，G2，G3，G4，G5和G6，即得到三个关键参数与温度的关系式；式中：T为温度，K；G1，G2，G3，G4，G5和G6为与温度无关的常数；下角标j表示3种不同温度； 4)建立室内/车内材料在建筑/整车环境中的多源释放物理模型，对于室内/车内的每一种内饰材料，其释放速率Ei可由公式(4)计算；依据VOC质量守恒关系，推导出室内/车内气相VOC浓度Ca的质量控制方程，由公式(6)表示；初始时刻，室内/车内VOC浓度为零，对应的初始条件为公式(7)； Ca(t)＝0 t＝0 (7) 该模型中：下角标i代表不同材料；qn,i为公式(5)的正根；Ca为室内/车内气相VOC浓度，μg/m3；C0为材料中VOC的初始浓度，μg/m3；Dm为材料中VOC的扩散系数，m2/s；K为材料中VOC的分配系数；t为释放时间，s；V为室内/车内空间体积，m3；A为材料释放表面积，m2；Bim为传质毕渥数，表示为hmL/Dm；L为材料的厚度，m；hm为对流传质系数，m2/s；Q为通风量,m3/s； 5)使用程序对公式(1)-(7)进行编译，将步骤1)-4)所确定的VOC释放关键参数与温度的关系、材料尺寸、环境体积等参数输入程序，即可得到室内/车内VOC的浓度数据；计算室内/车内气相VOC浓度的具体步骤如6)-10)； 6)结合三个关键参数与温度之间的关系，确定t时刻所测温度下不同材料i中VOC的三个关键参数； 7)将材料的三个关键参数C0,i、Dm,i、Ki代入式(5)，计算出各材料的释放速率Ei(t)； 8)将计算出的室内/车内所有材料的Ei(t)值代入式(6)中，得到t+Δt时刻的气相VOC浓度Ca(t+Δt)(Δt为时间步长)； 9)然后重复步骤6)，确定t+Δt时刻测定温度下材料的三个关键参数，再结合更新后的Ca(t+Δt)计算Ei(t+Δt)； 10)重复步骤6)-9)，迭代得出给定时间内的气相VOC浓度Ca，即可实现不同环境温度下的室内车内VOC浓度的有效预测。