AMESIM学习——气体扩散模型学习&房间通风问题仿真尝试

气体扩散模型学习&房间通风问题仿真尝试

 

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根据这个Demo,这里提出一个问题:我们假设有一个房间内充满了一氧化碳,现在需要开窗通风降低一氧化碳的浓度才能进入。根据百度,5000ppm即0.5%,也就是说CO浓度降低到0.5%以下,才有进门的可能。为了安全,我们设置0.1%为进门的条件。那么从开窗通风到能够进门,需要多久呢?这里我们来仿真一下。

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SKETCH

 

首先设置气体定义组件:

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然后对问题进行建模,假设有一个3*3=9平的房间开了窗直通外部大气:

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SUBMODEL

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这里我们用最简单的扩散模型来仿真这个问题

 

PARAMETER

 

设置好每个气体定义,注意混合气体需要设置成三种气体的混合:

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房间假设是一个3*3*5=45m3的空间,初始气体充满了氮气(3),房间内的压力为一个大气压:

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假设有个面积约为0.6*1=0.6平的窗子,窗子很薄10mm,借鉴一下氧气对空气的扩散系数,设置菲克扩散系数是:

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外界是一个大气压的大气,忽略除氮气与氧气外的其他气体:

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SIMULATION

让我们来看看10min(600s)能不能达到安全浓度:

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结果好像如果没有压力差、没有温度差对流啥的,扩散真的很慢:

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模型简单修正

还是应该加入通风的考虑吧,假设使用了一个空调进行换气,那么这个3*3=9平房间,按住宅换算,换气量应该为8m3/h*m2即72m3/h,空气的密度是1.29kg/m3,因此我们这里设置会有个72*1.29=92.88kg/m3的进气源会送气穿过房间:

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再来仿真看看:

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可以看到浓度下降的速度快多了,但是10分钟看来是远远不够啊。我们试试让房间通风2h(7200s):

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嗯。。。还差很远,还没到安全浓度0.1%即0.001以下,让我们多通风会,通风12小时:

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可以看到,还是不够。。。

 

通风24小时!

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还是差点。。。再来,48小时!

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终于在约164700s即45.75小时候达到了我们设定的安全浓度。。

 

小结

就最后这个结果看,从日常尝试和感觉来看,感觉结果还是很不靠谱,模型应该离真实情况还差很远。不过仿真应该就是这样一个不断完善模型,根据实际情况修正的感觉吧。不知道有没有大佬知道这个问题正常来说需要多久?模型哪些地方假设错了呢?

 

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