法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2023-03-17
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01M 9/06 专利号:ZL2018103087626 申请日:20180408 授权公告日:20191029
专利权的终止
2019-10-29
授权
授权
2018-10-26
实质审查的生效 IPC(主分类):G01M9/06 申请日:20180408
实质审查的生效
2018-09-28
公开
公开
技术领域
本发明涉及一种利用示踪气体浓度变化来测量房间通风量的方法，具体涉及用两种不同的示踪气体来测量四个串联房间之间有效通风量的方法。
背景技术
随着人们对房间通风量越来越重视，利用示踪气体方法测定房间通风量是比较常用且较为准确的方法，以往研究中，如利用示踪气体浓度法测定了空调通风的单独房间的通风换气率，利用示踪气体浓度的变化测量矿井风道外部的漏风量，利用示踪气体浓度的变化测量展柜的换气量等。而目前研究中多采用一种示踪气体测量一个单独的房间通风量，而对于较为复杂的串联房间之间有效通风量的测量却较少提及，如利用示踪气体测量地铁站台、站厅、室外和区间隧道之间的有效通风量，利用示踪气体测量博物馆各个串联且相邻展厅之间的有效通风量等，在这种情况下使用一种示踪气体则无法测量出各个房间之间的有效通风量。利用两种示踪气体浓度变化来测量四个串联房间之间有效通风量的方法，对于测量复杂的串联房间的通风量具有方便快捷的优势，对房间通风量的测定方法的拓展具有重要的理论意义和工程价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用两种示踪气体浓度变化来测量四个串联房间之间有效通风量的计算方法。
本发明提供的技术方案是：一种测量四个串联房间之间有效通风量的方法，其步骤为：首先，将房间一、房间二、房间三和房间四通过三个通道串通，在房间二和房间三中分别通入适量的示踪气体A和示踪气体B，由房间二的示踪气体A浓度的衰减规律得出房间二与房间一的有效通风量和房间二与房间三的有效通风量之和；再利用房间三的示踪气体A浓度的衰减规律得出房间三与房间二的有效通风量和房间三与房间四的有效通风量之差；然后在房间三释放示踪气体B，利用房间三示踪气体B的浓度衰减规律，得出房间三与房间二的有效通风量和房间三与房间四的有效通风量之和，通过上述三个计算方程和三个未知数的联立，从而求得各个相邻房间之间的有效通风量Qi，j。
确定各个相邻房间之间有效通风量Qi，j的具体步骤包括：
步骤1：设房间二2与房间一1之间的有效通风量为Q2，1m3/s，房间2与房间3的有效通风量为Q2，3m3/s，房间三3与房间四4的有效通风量为Q3，4m3/s，在房间二2释放示踪气体A，如SF6，根据示踪气体浓度衰减规律的表达式Q＝V(ln>初-ln>末)/t，其中Q为通风量m3/s、V为体积m3、C初和C末为初期和末期示踪气体浓度mg/m3、t为时间h，可以得出房间二2与房间一1的有效通风量Q2，1和房间二2与房间三3的有效通风量Q2，3之和QA：
QA＝Q2，1+Q2，3
步骤2：通过房间三3示踪气体A的浓度衰减规律可以得出房间二2与房间三3的有效通风量Q2，3和房间三3与房间四4的有效通风量Q3，4之差QB：
QB＝Q2，3-Q3，4
步骤3：在房间三3释放示踪气体B，如C2H6，根据房间三3示踪气体B的浓度衰减规律可以得出房间三3与房间二2的有效通风量Q3，2和房间三3与房间四4的有效通风量Q3，4之和QC：
QC＝Q3，2+Q3，4
步骤4：联立上述三个方程可解出各个相邻房间之间的有效通风量：
串联房间的示踪气体浓度在相邻房间之间相互影响，在房间二释放的示踪气体A向房间一和会向房间三扩散，而在房间三的示踪气体A向房间四扩散；此时房间三示踪气体A的浓度变化既与房间三与房间四的有效通风量相关，又与房间三与房间二的有效通风量相关。
所述示踪气体A和示踪气体B为遵循质量守恒定律的无爆炸性、无色无毒、易于扩散、易于和空气混合均匀的气体。
所述房间二和房间三中分别通入适量的示踪气体A和示踪气体B，同时在房间二和房间三处分别放置适宜数量的风机使示踪气体分布均匀，在示踪气体释放至混合均匀这一时间段内，应保证房间二和房间三的有效通风量为零，在示踪气体分布均匀后再使各个房间通风，然后用测量气体浓度仪器和火焰电离气相色谱分析仪，每隔一段时间测量两种示踪气体浓度并记录。
根据均匀布置的原则在房间二和房间三布置测点，在测量示踪气体的浓度时，测量每个测点的示踪气体浓度，然后求其平均值即可代表房间的浓度特征。
本发明的有益效果是：
本发明的方法利用两种不同示踪气体来测量由三个通道串联的四个房间之间有效通风量，对于测量复杂的串联房间的通风量极为方便且准确，使示踪气体浓度法在测量房间通风量时不再局限于单独房间、单种示踪气体，对利用示踪气体测量通风量的方法的应用范围具有理论意义和工程价值，解决了工程实际需求的现实意义，为四个以上多个串联房间通风量的测量提供重要依据。
附图说明
图1为测量四个串联房间之间有效通风量的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的利用两种不同示踪气体来测量四个串联房间之间有效通风量的方法，其步骤为：首先，将房间一、房间二、房间三和房间四通过三个通道串通，在房间二和房间三中分别通入适量的示踪气体A和示踪气体B，由房间二的示踪气体A浓度的衰减规律得出房间二与房间一的有效通风量和房间二与房间三的有效通风量之和；再利用房间三的示踪气体A浓度的衰减规律得出房间三与房间二的有效通风量和房间三与房间四的有效通风量之差；然后在房间三释放示踪气体B，利用房间三示踪气体B的浓度衰减规律，得出房间三与房间二的有效通风量和房间三与房间四的有效通风量之和，通过上述三个计算方程和三个未知数的联立，从而求得各个相邻房间之间的有效通风量Qi，j。
本发明确定各个相邻房间之间有效通风量Qi，j的具体步骤包括：
步骤1：设房间二2与房间一1之间的有效通风量为Q2，1m3/s，房间二2与房间三3的有效通风量为Q2，3m3/s，房间3与房间4的有效通风量为Q3，4m3/s，在房间二2释放示踪气体A，如SF6，根据示踪气体浓度衰减规律的表达式Q＝V(ln>初-ln>末)/t(其中Q为通风量m3/s、V为体积m3、c初和c末为初期和末期示踪气体浓度mg/m3、t为时间h)，可以得出房间二2与房间一1的有效通风量Q2，1和房间二2与房间三3的有效通风量Q2，3之和QA：
QA＝Q2，1+Q2，3
步骤2：通过房间三3示踪气体A的浓度衰减规律可以得出房间2与房间3的有效通风量Q2，3和房间三3与房间四4的有效通风量Q3，4之差QB：
QB＝Q2，3-Q3，4
步骤3：在房间三3释放示踪气体B，如C2H6，根据房间3示踪气体B的浓度衰减规律可以得出房间三3与房间二2的有效通风量Q3，2和房间三3与房间四4的有效通风量Q3，4之和QC：
QC＝Q3，2+Q3，4
步骤4：联立上述三个方程可解出各个相邻房间之间的有效通风量：
串联房间的示踪气体浓度在相邻房间之间相互影响，在房间二释放的示踪气体A向房间一和会向房间三扩散，而在房间三的示踪气体A向房间四扩散；此时房间三示踪气体A的浓度变化既与房间三与房间四的有效通风量相关，又与房间三与房间二的有效通风量相关。
示踪气体A和示踪气体B使用都遵循质量守恒定律，无爆炸性，无特殊情况下各房间内散发量一直为0，在适用范围内对人体无害并且用量少，可在低浓度下用不同的仪器分别检测出来；另外常温下比较稳定，无色无毒，相对分子质量较小，易于扩散，易于和空气混合均匀。
房间二和房间三中分别通入适量的示踪气体A和示踪气体B同时，在房间二和房间三处分别放置适宜数量的风机使示踪气体分布均匀，在示踪气体释放至混合均匀这一时间段内，应保证房间二和房间三的有效通风量为零，在示踪气体分布均匀后再使各个房间通风，然后用测量气体浓度仪器和火焰电离气相色谱分析仪，每隔一段时间测量两种示踪气体浓度并记录。
根据均匀布置的原则在房间二和房间三布置测点，在测量示踪气体的浓度时，测量每个测点的示踪气体浓度，然后求其平均值即可代表房间的浓度特征。
实施例：某地铁站室外、站厅层、站台层和区间隧道之间各个有效通风量的计算。
某地铁站是一个标准的地铁站。该站厅层通过出入口与室外相连，站厅层通过上下楼梯与站台层相连，站台层与区间隧道相连。其中站厅层体积为3000m3，站台层体积为4500m3。符合利用两种不同示踪气体来测量用三个通道串联四个房间之间的有效通风量的计算方法。
利用当天的实测数据，即站厅层SF6的浓度衰减，从C0＝0.78mg/m3至C1＝0.696mg/m3，时间为1.5h。根据示踪气体浓度衰减规律的表达式Q＝V(ln>初-In>末)/t，可以得出站厅层与室外的有效通风量Q2，1和站厅层与站台层的有效通风量Q2，3之和QA：
QA＝Q2，1+Q2，3＝228m3/h
步骤2：通过站台层示踪气体SF6的浓度变化，从C2＝0.22mg/m3至C3＝0.23mg/m3，时间为2h。可以得出站厅层与站台层的有效通风量Q2，3和站台层与区间隧道的有效通风量Q3，4之差QB：
QB＝Q2，3-Q3，4＝56m3/h
步骤3：根据站台层示踪气体C2H6的浓度变化，从C4＝0.76mg/m3至C5＝0.71mg/m3，时间为1.5h。可以得出站台层与站厅层的有效通风量Q3，2和站台层与区间隧道的有效通风量Q3，4之和QC：
QC＝Q3，2+Q3，4＝169m3/h
步骤4：联立上述三个方程可解出各个相邻区间之间的有效通风量：
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