多孔人造板VOC释放的时间分数阶传质模型

摘要

具有分形结构的多孔人造板散发的挥发性有机化合物(VOC)严重污染室内环境。本文首次提出时间分数阶传质模型分析人造板内VOC散发的反常扩散。并首次建立时间分数阶对流传质边界条件和质量平衡方程揭示VOC在人造板与空气界面处的散发特性。利用有限差分格式和改进的Nelder-Mead单纯形搜索与粒子群优化方法对模型进行数值优化。与Deng和Kim的模型作对比可知,本模型的数值模拟结果与实验数据吻合更好,且其相对误差Re (0.0034%)远小于先前模型(0.0257%)。这表明现有模型能更准确地揭示人造板中VOC释放的拖尾现象。此外,还分析了关键释放参数对VOC释放的影响,结果表明,较高的α、ε、D、N和较低的Kma均促进VOC的散发,这可为改善室内空气质量提供理论指导。