[發明專利]一種用于測定建材表面阻隔層傳質特性參數的實驗方法

有效

• 申請號: 200910092176.3
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN101650291A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 何中凱;張寅平;蔚文娟
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01N15/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所（普通合伙）
• 代理人: 廖元秋

1.一種用于測定建材表面阻隔層傳質特性參數的實驗方法，其特征在于，該實驗方法包括一個動態環境艙，一個靜態環境艙和一臺有機揮發物測試儀器，該動態環境艙相對方向的側壁上開有進氣口和出氣口，底面為開口狀，該靜態環境艙的頂面上開有與動態環境艙開口同樣大小的開口和采樣孔，并且包括以下步驟：

1)將待測阻隔層夾固在動態環境艙和靜態環境艙的兩開口之間，形成一個整體；

2)將確定流量的載氣通過動態環境艙；

3)在靜態環境艙中注入有機揮發物，并使有機揮發物濃度分布均勻；

4)利用有機揮發物測試儀器實時檢測動態環境艙出氣口的有機揮發物濃度C_out，當動態環境艙出氣口的有機揮發物濃度達到平衡濃度后，將此時測出的有機揮發物濃度稱為有機揮發物的平衡濃度C_out，e，再檢測靜態環境艙內的有機揮發物濃度C_h；

5)建立有機揮發物在所述阻隔層中傳輸的傳質模型：

初始和邊界條件：

C＝0|_t＝0??????????0≤x≤L????????????????????????(2)

C|_x＝0＝KC_h???????????????????????????????????????(3)

C|_x＝L＝KC_l≈0????????????????????????????????????(4)

式(1)-(4)中，C為阻隔層中有機揮發物濃度，單位為kg/m³；D為擴散系數，單位為m²/s；t為時間，單位為s；x為阻隔層從靜態環境艙指向動態環境艙的空間坐標，單位為m；L為阻隔層厚度，單位為m；K為分離系數；C_h為靜態環境艙中的有機揮發物濃度，單位為kg/m³；C_l為動態環境艙中阻隔層邊界側的有機揮發物濃度，由于有載氣稀釋，計算中近似按C_l≈0處理，單位為kg/m³；

6)根據式(1)-(4)得到所述阻隔層中的有機揮發物濃度C(x，t)：

根據式(5)得到所述步驟4)中動態環境艙出氣口的實時有機揮發物濃度C_out：

定義表示所述步驟4)中動態環境艙出氣口有機揮發物的平衡濃度，則分離系數K能夠表示為：

式(6)，(7)中，Q為載氣的流量，單位為m³/s；A為阻隔層面積，單位為m²；

7)將所述步驟4)中實時得到的動態環境艙出氣口的有機揮發物濃度用步驟6)中式(6)進行最小二乘法擬合，得到有機揮發物在阻隔層中的擴散系數D；然后，利用步驟6)中式(7)計算得到有機揮發物在阻隔層中的分離系數K，從而實現了對有機揮發物在阻隔層中傳質特性參數的測定。