[發明專利]一種室內空氣中多氯聯苯遷移轉化的分析方法

在審

• 申請號: 201610051475.2
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105718688A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 翁覓離
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

1.一種室內空氣中多氯聯苯遷移轉化的分析方法，其特征在于，包括：采用計算流體力學軟件對室內空氣中多氯聯苯的擴散分布實現三維計算機模擬，結合房間布局及典型污染源特性、位置等邊界信息，分析其擴散速度場和濃度分布場，為預測污染物濃度及其污染控制提供技術參考，所述的計算流體力學軟件，包括Fluent、CFX、Phoenics、Flow3d、Flowmaster；具體包括：

步驟1.CFD建模，包括：

11)確定模擬場景，設計并建立幾何模型；

根據房間房型及其室內污染源位置、種類，確定模擬的場景和計算域范圍，采用GAMBIT、ICEMCFD等前置處理器構建所需模擬的場景構建三維幾何實體，并按照需求適當進行簡化；

12)設計并劃分網格；

采用GAMBIT、ICEMCFD等前置處理器將所構建的三維模型進行全局網格劃分，并對不規則的構件進行局部網格細化；

步驟2.CFD計算求解，具體包括：

21)初始設置及邊界條件

根據所需模擬的具體場景，選擇氣體的擴散模型，定義多氯聯苯的相關物理性質，設置初始條件和邊界條件，將流場初始化；所述的物理性質包括：室內空氣粘度、密度、溫度變化的影響；

22)迭代運算；

采用Fidap基于有限元方法的求解器，經過相關參數設置后，即可開始迭代運算，系統根據定義的求解目標值的穩定性判斷收斂情況；結果收斂則計算停止；

步驟3.CFD結果分析及顯示，具體包括：利用模擬軟件彩色圖形界面菜單系統對運算結果進行分析，獲得直觀的三維立體濃度示意圖，從而得到室內空氣多氯聯苯的擴散速度場和濃度分布場。

2.一種室內空氣中多氯聯苯遷移轉化的分析方法，其特征在于：

步驟11)確定模擬場景，設計并建立幾何模型，具體包括模型的建立與簡化：臥室原始模型不盡相同，三維模型為一間4.8*5*3.2m的居住臥室，布置有附帶兩個床頭柜的1.8*2.0m的大床以及3*2m的衣柜；由于居住臥室內的家具材料以及表面涂料都添加有多氯聯苯為室內空氣多氯聯苯的主要來源，故將衣柜、床及床頭柜表面處理為室內多氯聯苯的質量進口；

步驟12)設計并劃分網格，具體是：選擇全局網格劃分，網格比例因子為1，最大網格尺寸0.1米；并將不規則構件、狹小間隙及需重點監控的位置進行局部網格細化，對整個室內三維結構空間劃分結構化網格；

2.計算求解

步驟21.初始設置及邊界條件,具體是：初始條件設置:分析類型為內部流動，排除內部沒有流動條件的空腔；重力方向豎直向下Y方向取-9.81m/s²，流體為air和PCBs，室內環境溫度為常溫25℃，環境壓力為標準大氣壓101325Pa，初始室內空氣濃度為：air占100％，PCBs占0；邊界條件設置：PCBs的釋放強度為6.3×10^-11kg/s，創建門、窗及墻壁為無滑移邊界；

步驟22.迭代運算包括模型的選擇及計算，具體有：

選擇三維歐拉兩相流模型，計算較為穩定；三維歐拉方程組

U+F(U)_x+G(U)_y+H(U)_z＝0其中

U=ρρuρvρwE,F(U)=ρuρu2+pρuvρuwu(E+p),G(U)=ρvρuvρv2+pρuwu(E+p),H(U)=ρwρuwρuwρw2+pw(E+p)]]>

ρ是密度；u，v，w分別是x，y，z方向的速度分量；p是壓力；總能量E=ρe+12ρ(u2+v2+w2),]]>其中e是內能，滿足e=pρ(γ-1);]]>γ＝1.4是絕熱比；U為宏觀擴散速度，F(U)x為x方向的擴散速度分量，G(U)y為y方向速度分量，H(U)z為z方向速度分量。