Моделирование вентиляции помещения
Разработка математической модели вентиляции помещения. Расчетные нормы объема воздуха на одного человека. Технологический процесс накопления вредных выделений. Исследование взаимосвязи между концентрацией углекислого газа и самочувствием человека.
| Рубрика | Экономико-математическое моделирование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.02.2019 |
| Размер файла | 123,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Таразский государственный университет имени М.Х. Дулати, г. Тараз
Моделирование вентиляции помещения
Бурмакина Д.В., Шевцов A.Н.
Вентиляция помещений является важной и неотъемлимой частью разработки и строительства любых зданий промышленного и социального назначения. математический вентиляция воздух помещение
Построим математическую модель вентиляции помещения объемом V м3, в котором технологический процесс сопровождается равномерным накоплением вредных выделений в количестве Z единиц в час. Обмен воздуха в течение 1 ч составляет М м3/ч, причем приточный воздух содержит вредные выделения в концентрации на 1 м3. Найти концентрацию z (на 1 м3) выделений в помещении через t ч после начала, если начальное значение этой концентрации z0 (остаток загрязнения от предыдушего дня).
За короткий промежуток времени dt концентрация z увеличится на dz. Общее количество выделений составит Vdz. Оно состоит из выделений, принесенных приточным воздухом мMdt, и выделений технологических процессов Zdt за вычетом количества вредных выделений, которое содержалось в извлеченном из помещения за промежуток dt воздухе. Пренебрегая изменением концентрации z за бесконечно малый промежуток времени, полагаем это количество равным zMdt.
Итак, основное уравнение вентиляции[1]:
. (1)
Уравнение (1) можно представить в виде:
.
Интегрируя это уравнение, имеем:
или
откуда общее решение:
. (2)
Начальное условие: при t = 0, z=z0. Отсюда
Найденную постоянную интегрирования подставляем в уравнение (2), откуда получаем:
Таблица 1 Взаимосвязь между концентрацией CO2 и самочувствием человека[2]
|
Концентрация CO2 |
Симптомы отравления |
|
|
2-2,5% |
Не вызывает заметных отклонений в самочувствии человека, его трудоспособности |
|
|
4% |
Вызывает повышение интенсивности дыхания, сердечной деятельности, снижение трудоспособности |
|
|
5% |
Сопровождается одышкой, усилением сердечной деятельности, снижением трудоспособности |
|
|
6% |
Способствует снижению умственной деятельности, возникновению головной боли, умопомрачению |
|
|
7% |
Может вызвать неспособность контролировать свои действия, потерю сознания и даже смерть |
|
|
10% |
Вызывает быструю смерть |
|
|
15-20% |
Вызывает мгновенную смерть из-за паралича дыхания |
Таблица 2 Расчетные нормы объема воздуха на одного человека при концентрации CO2 ?0,1%, [3]
|
Возраст |
Расход воздуха |
|
|
6-8 лет |
4,5-6 м3 |
|
|
10-14 лет |
16 м3 |
|
|
14-18 лет и более |
25-26 м3 |
Воздух жилых помещений считается чистым, если концентрация CO2 не превышает предельно допустимых концентраций 1% по Флюге.
На этом основании рассчитывается необходимый объем вентиляции - количество воздуха (в м3), которое должно поступать в помещение в течение 1ч, чтобы концентрация CO2 в воздухе не превысила предельно допустимых концентраций для данного помещения.
Его рассчитывают по формуле [2]:
.
где: V - объем вентиляции (м3/ч); K - количество CO2, выделяемое одним человеком за 1 час (в покое-21,6 л/ч; во сне-16 л/ч; при выполнении работы разной тяжести - 30-40 л/ч); - количество людей в помещении; P - предельно допустимая концентрация CO2 в промилле (1%); P1 - концентрация CO2 в атмосферном воздухе в промилле (0,4%).
Рассмотрим ситуацию когда в помещении непрерывно в течение 10 ч. находится в среднем от 10 до 50 человек. Помещение имеет размеры 12Ч6Ч3, тогда его объем составит 216 м3. Начальная концентрация CO2 будет равна 0,1%, обмен воздуха составит 5 м3/ч с концентрацией CO2 0,1%. Тогда получим следующую зависимость концентрации от времени (рис.1).
Из расчетов следует что нахождение в аудитории студентов в количестве более 60 чел через 6 часов приводит к росту концентрации CO2 до 0,4%.
Рис. 1 Зависимость концентрации CO2 в помещении от времени и количества человек
Рис. 2 Зависимость концентрации CO2 в помещении от времени и количества человек
Литература
1. Шевцов А.Н. Математическое моделирование в прикладных задачах: Уч. пособие. - Тараз, 2012. - 250 с.
2. Колесов Д.В., Маш Р.Д. Основы гигиены и санитарии. - М.: Просвещение, 1989. - 191 c.
3. Антонова О. Возрастная анатомия и физиология. - М: Лит., 2008. - 532 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Воссоздание процесса взаимосвязи между ценой на минуту разговора и уровнем ДТП по причине разговора по телефону за рулем. Уравнение обратно пропорциональной зависимости данной модели. Построение и описание графика зависимости исследуемых переменных.
статья [17,3 K], добавлен 15.11.2010Сущность экономико-математического моделирования. Понятия и типы моделей. Принцип работы симплекс-метода. Разработка математической модели по формированию производственной программы. Оптимизационные расчеты, связанные с выбором производственной программы.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.07.2015Сущность экономико-математической модели, ее идентификация и определение достаточной структуры для моделирования. Построение уравнения регрессии. Синтез и построение модели с учетом ее особенностей и математической спецификации. Верификация модели.
контрольная работа [73,9 K], добавлен 23.01.2009Разработка оптимального режима процесса получения максимального выхода химического вещества. Получение математической модели процесса с применением метода центральных композиционных ортогональных планов второго порядка. Исследование поверхности отклика.
курсовая работа [104,3 K], добавлен 20.07.2012Роль экономико-математических методов в оптимизации экономических решений. Этапы построения математической модели и решение общей задачи симплекс-методом. Составление экономико-математической модели предприятия по производству хлебобулочных изделий.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.07.2015Цель математического моделирования экономических систем: использование методов математики для эффективного решения задач в сфере экономики. Разработка или выбор программного обеспечения. Расчет экономико-математической модели межотраслевого баланса.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 02.10.2009Изучение методики математического моделирования технических систем на макроуровне. Составление программы для ПЭВМ, ее отладка и тестирование. Проведение численного исследования и параметрической оптимизации системы, обзор синтеза расчётной структуры.
курсовая работа [129,6 K], добавлен 05.04.2012Нахождение оптимального портфеля ценных бумаг. Обзор методов решения поставленной задачи. Построение математической модели. Задача конусного программирования. Зависимость вектора распределения начального капитала от одного из начальных параметров.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 11.02.2017Сущность и содержание метода моделирования, понятие модели. Применение математических методов для прогноза и анализа экономических явлений, создания теоретических моделей. Принципиальные черты, характерные для построения экономико-математической модели.
контрольная работа [141,5 K], добавлен 02.02.2013Имитационное моделирование как метод анализа экономических систем. Предпроектное обследование фирмы по оказанию полиграфических услуг. Исследование заданной системы с помощью модели типа "Марковский процесс". Расчет времени обслуживания одной заявки.
курсовая работа [42,0 K], добавлен 23.10.2010Особенности управления состоянием сложных систем. Способы нахождения математической модели объекта (системы) методом площадей в виде звена 2-го и 3-го порядков. Формы определения устойчивости ЗСАУ. Нахождение переходной характеристики ЗСАУ и основных ПКР.
курсовая работа [112,5 K], добавлен 04.02.2011Линеаризация математической модели регулирования. Исследование динамических характеристик объекта управления по математической модели. Исследование устойчивости замкнутой системы управления линейной системы. Определение устойчивости системы управления.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.08.2013Создание математической модели для оперативного мониторинга продажи услуг в Региональном филиале ОАО "Сибирьтелеком"-"Томсктелеком". Преимущества, стоимость и основные перспективы развития услуг ISDN. Математическое моделирование dial-up подключений.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 20.09.2010Разработка оптимального режима процесса получения максимального выхода химического вещества. Обоснование выбора методов получения математической модели и оптимизации технологического процесса. Входная и выходная информация, интерпретация результатов.
курсовая работа [114,9 K], добавлен 08.07.2013Определение оптимальных объемов производства по видам изделий за плановый период и построение их математической модели, обеспечивающей максимальную прибыль предприятию. Решение задачи по минимизации затрат на перевозку товаров средствами модели MS Excel.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 26.05.2013Построение имитационной модели технологического процесса методом Монте-Карло, ее исследование на адекватность. Оценка и прогнозирование выходных характеристик технологического процесса с помощью регрессионных моделей. Разработка карт контроля качества.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 28.12.2012Эконометрическое исследование признаков деятельности предприятий: доля расходов на закупку товаров, среднедневная заработная плата одного работающего. Построение линейного графика регрессионной зависимости между показателями, оценка адекватности модели.
контрольная работа [93,3 K], добавлен 14.12.2011Построение эконометрических моделей на основании использования методов математической статистики. Моделирование зависимости объема денежной массы в иностранной валюте от объема экспорта товаров в Республике Беларусь. Проведение регрессионного анализа.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 29.01.2013Разработка экономико-математической модели распределения фондов минеральных удобрений. Ограничения модели по балансу выноса элементов питания, формированию годовых норм удобрений в ассортименте поставки, по полям севооборотов и кормовым угодьям.
курсовая работа [801,4 K], добавлен 17.12.2014Понятие имитационного моделирования, применение его в экономике. Этапы процесса построения математической модели сложной системы, критерии ее адекватности. Дискретно-событийное моделирование. Метод Монте-Карло - разновидность имитационного моделирования.
контрольная работа [26,7 K], добавлен 23.12.2013
