【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空气检测，更具体的说，本专利技术涉及一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法。
技术介绍
1、随着城市化进程的加快，地下空间的使用越来越普遍。地铁、地下停车场、商场等地下设施为城市生活提供了便利。地铁或地下商场等人员密集场所中，人群是最大的污染源之一，且位于地下，不能像地上一样做到自然通风，基本都是用单向送风的新风设备。对于女性，及残疾人士，由于特殊的生理原因，会比正常男性更频繁的使用厕所且时间更长。为此保证良好的空气条件便尤为重要。
2、为了解决室内污染问题，科学家们使用了多种方法，包括实地实验测量、cfd模拟、动力学分析等。在进行动力学分析时，人们一直假设污染源的释放是恒定的，显然是不合常理的。一般污染物扩散速率与扩散系数d及污染物浓度c直接的关系可用fick第二定律表示若引入狄拉克函数，c(x，0)＝a，可描述污染物再时间与空间上的分布，但该方程仍假设了初始污染物浓度始终恒定，污染物初始浓度并不会随时间变化而降低，这与实际情况不符。且对于地下空间来说，并不会产生自然风的对流，且窗帘、人体衣物以及地毯对污染气体的吸收与二次释放也很少被考虑其中。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，该研究方法采用动力学分析的方法，分析不同情况下的地下空间环境的污染物浓度随时间变化，为改善地下空间空气质量提供可靠的实验数据与依据。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于动力学的地下空间污染扩散预
3、s10：经参照反应机理，构建动力学的污染扩散的数学模型；
4、s20：结合污染源的释放污染物的速率与其自身浓度成反比，得到污染物产生速率；
5、s30：通过确定窗孔流量系数、室内外压差、空气密度和通风面积，求得房间对流量：
6、s40：获取材料吸附及二次释放量；
7、s50：通过数学方程计算污染物自然削减量：
8、s60：将获取的参数带入s10中的数学模型。
9、进一步的，所述步骤s10中，所述动力学的污染扩散的数学模型为：
10、
11、其中，v是房间体积，m3；ci是室内污染物浓度，mg/m3；c0是室外污染物浓度，mg/m3；q0是新风送入流量，m3/s；q2是鼓风机，抽风机等设备的工作所产生的对流量，m3/s，s是污染物产生速率，mg/s；r是污染物自然削减量，mg/s；akaci是由于地毯、衣物，窗帘等物品会对污染物的吸附速率，mg/s；akdm是吸附后的二次释放速率，mg/s；a为可吸附物品表面积，m2；m为物品上累计的污染物的量，mg/m2；ka(m/h)，kd(1/h)分别为吸附系数与释放系数。
12、进一步的，所述步骤s20的具体步骤为；
13、s201：将污染物释放分为污染物先离开污染源表面和污染物与空气混合两个过程；
14、s202：确定污染源最初释放离开污染物的浓度s；
15、s203：利用污染源的释放污染物的速率与其自身浓度成反比列出公式，求解污染物产生速率。
16、进一步的，所述步骤s203中，列出的公式为：
17、s＝sks；t0.5＝ln2k；
18、其中，s为污染源最初释放离开污染物的浓度，s为污染物产生速率，k为短期排放系数，k为混合系数。
19、进一步的，所述步骤s30中，可通过下列公式计算房间对流量；
20、q2＝vw·f；
21、vw＝u(2δp/ρ)0.5；
22、其中，vw为空气流入室内时的风速，f为通风面积，u为窗孔流量系数，大小与窗孔构造有关，ρ为空气密度，δp为内外压差。
23、进一步的，所述步骤s40中，通过下列公式获取材料吸附及二次释放量：
24、
25、其中，m为二次释放量，ka为吸附速度常数(m/h)，kd为解吸速率常数(1/h)。
26、进一步的，所述步骤s50中，所述数学方程为：
27、
28、r＝vikr；
29、其中，kq为空气交换律，kv为空气传播率，vi室内剩余干净气体量。
30、进一步的，所述步骤s60中，可通过matlab等求解方程，可模拟预测出污染物浓度随时间的变化，包括增大风量，引入新的污染源，对系统的影响。
31、进一步的，空气自我净化r其中应当室内污染物浓度ci超过一定值才会产生，假设其污染浓度阈值x，低于该值空气将不再自我净化。设定r设定为分段函数，如果ci小于x，则r为0。
32、进一步的，在求解方程的过程中增加或减少风量与污染源，可通过编写分段函数的方式实现。
33、本专利技术的有益效果是：该研究方法采用动力学分析的方法，分析不同情况下的地下空间环境的污染物浓度随时间变化，为改善地下空间空气质量提供可靠的实验数据与依据。
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1.一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤S10中，所述动力学的污染扩散的数学模型为：
3.根据权利要求1所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤S20的具体步骤为；
4.根据权利要求3所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤S203中，列出的公式为：
5.根据权利要求1所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤S30中，可通过下列公式计算房间对流量；
6.根据权利要求1所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤S40中，通过下列公式获取材料吸附及二次释放量：
7.根据权利要求1所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤S50中，所述数学方程为：
8.根据权利要求1所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤S60中，可通过M
9.根据权利要求7所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，空气自我净化R其中应当室内污染物浓度Ci超过一定值才会产生，假设其污染浓度阈值x，低于该值空气将不再自我净化，设定R设定为分段函数，如果Ci小于x，则R为0。
10.根据权利要求7所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，在求解方程的过程中增加或减少风量与污染源，可通过编写分段函数的方式实现。
...【技术特征摘要】
1.一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤s10中，所述动力学的污染扩散的数学模型为：
3.根据权利要求1所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤s20的具体步骤为；
4.根据权利要求3所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤s203中，列出的公式为：
5.根据权利要求1所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤s30中，可通过下列公式计算房间对流量；
6.根据权利要求1所述的一种基于动力学的地下空间污染扩散预测方法，其特征在于，所述步骤s40中，通过下列公式获取材料吸附及二次释放量：
【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓如，董先洲，林玉鹏，苏君康，叶琳，王宗平，陈东华，苗建松，曹智明，尤晓慧，孙放，江雨，吴丹，谢鹏超，
申请(专利权)人：深圳市大正建设工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：
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