[发明专利]一种用于测定建材表面阻隔层传质特性参数的实验方法

摘要

本发明涉及用于测定建材表面阻隔层传质特性参数的实验方法，属于室内环境检验领域；该方法包括：阻隔层夹固在动态环境舱和静态环境舱的开口之间；将确定流量的载气通过动态环境舱；在静态环境舱中注入有机挥发物，并使有机挥发物浓度分布均匀；利用有机挥发物测试仪器实时检测动态环境舱出气口以及静态环境舱中的有机挥发物浓度；建立有机挥发物在阻隔层内传输的传质模型；将动态环境舱出气口的有机挥发物浓度的实验值利用数学表达式进行最小二乘法拟合，得到有机挥发物在阻隔层内的扩散系数，进而计算得到阻隔层内的分离系数，从而实现了对有机挥发物在阻隔层中传质特性参数的测定。本发明的实验方法操作过程简便，结果的可靠性高。

主权项

1、一种用于测定建材表面阻隔层传质特性参数的实验方法，其特征在于，该实验方法包括一个动态环境舱，一个静态环境舱和一台有机挥发物测试仪器，该动态环境舱相对方向的侧壁上开有进气口和出气口，底面为开口状，该静态环境舱的顶面上开有与动态环境舱开口同样大小的开口和采样孔。并且包括以下步骤：1)将待测阻隔层夹固在动态环境舱和静态环境舱的两开口之间，形成一个整体；2)将确定流量的载气通过动态环境舱；3)在静态环境舱中注入有机挥发物，并使有机挥发物浓度分布均匀；4)利用有机挥发物测试仪器实时检测动态环境舱出气口的有机挥发物浓度C_out，当动态环境舱出气口的有机挥发物浓度达到平衡浓度后，将此时测出的有机挥发物浓度称为有机挥发物的平衡浓度C_out，e，再检测静态环境舱内的有机挥发物浓度C_h；5)建立有机挥发物在所述阻隔层中传输的传质模型：∂C∂t=D∂2C∂x2---(1)]]>初始和边界条件：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为阻隔层中有机挥发物浓度，单位为kg/m³；D为扩散系数，单位为m²/s；t为时间，单位为s；x为阻隔层从静态环境舱指向动态环境舱的空间坐标，单位为m；L为阻隔层厚度，单位为m；K为分离系数；C_h为静态环境舱中的有机挥发物浓度，单位为kg/m³；C_l为动态环境舱中阻隔层边界侧的有机挥发物浓度，由于有载气稀释，计算中可近似按C_l≈0处理，单位为kg/m³；6)根据式(1)-(4)得到所述阻隔层中的有机挥发物浓度C(x，t)：C(x,t)=KChLx+2KChΣn=1∞(-1)nsin(nπLx)nπe-(nπ)2DtL2---(5)]]>根据式(5)得到所述步骤4)中动态环境舱出气口的实时有机挥发物浓度C_out：Cout=ADKChQL[1+2Σn=1∞(-1)ne-(nπ)2DtL2]---(6)]]>定义ADKChQL=Cout,e,]]>表示所述步骤4)中动态环境舱出气口有机挥发物的平衡浓度，则分离系数K可以表示为：K=QLCout,eADCh---(7)]]>式(6)，(7)中，Q为载气的流量，单位为m³/s；A为阻隔层面积，单位为m²；7)将所述步骤4)中实时得到的动态环境舱出气口的有机挥发物浓度用步骤6)中式(6)进行最小二乘法拟合，得到有机挥发物在阻隔层中的扩散系数D；然后，利用步骤6)中式(7)计算得到有机挥发物在阻隔层中的分离系数K，从而实现了对有机挥发物在阻隔层中传质特性参数的测定。