空气龄是房间内某点处空气在房间内已经滞留的时间,反映了室内空气的新鲜程度,它可以综合衡量房间的通风换气效果,是评价室内空气品质的重要指标。

测量方法

利用示踪气体测量空气龄的方法有3种:①脉冲法;②上升法;③下降法(或衰减法)。其中下降法最为简单,且实验精度较高,因此本实验选用下降法测量空气龄。由于二氧化碳性质非常稳定,通常对人体无毒无害,所以实验中采用二氧化碳:作为示踪气体。虽然二氧化碳在空气中含量达到3%时,人体会感到呼吸急促问,但其可测浓度较低。实验中控制二氧化碳最大体积分数约为0.5%,非常安全。在实验中,用二氧化碳浓度测量仪跟踪其浓度衰减,通过计算,求得房间测点的空气龄。某测点示踪气体浓度(体积百分数)随时间的衰减曲线,与坐标轴所围的面积,再与t=0时刻该点示踪气体的浓度的比值,就是该点的空气龄,见如下公式

其中:是t=0时某点示踪气体的浓度,ppm;是t时刻改点示踪气体的浓度,ppm;为标准气室中改点的空气龄。

数值计算

数值计算方法是根据示踪气体的质量守恒方程,得到其质量浓度输运方程,然后根据示踪气体法,可以推导出空气龄的输运方程:

式中u,v,w分别为x,y,x三个坐标轴方向的速度; 为扩散系数。从上式可以看出,空气龄与流动和扩散系数有关。方程形式与连续性方程、动量方程、湍流模型方程相同。有了空气龄输运方程,就可以采用数值计算方法对空气龄进行求解。