空氣齡

利用示蹤氣體測量空氣齡的方法有3種:①脈衝法;②上升法;③下降法(或衰減法)。其中下降法最為簡單，且實驗精度較高，因此本實驗選用下降法測量空氣齡。由於二氧化碳性質非常穩定，通常對人體無毒無害，所以實驗中採用二氧化碳：作為示蹤氣體。雖然二氧化碳在空氣中含量達到3%時，人體會感到呼吸急促問，但其可測濃度較低。實驗中控制二氧化碳最大體積分數約為0.5%，非常安全。在實驗中，用二氧化碳濃度測量儀跟蹤其濃度衰減，通過計算，求得房間測點的空氣齡。某測點示蹤氣體濃度(體積百分數)隨時間的衰減曲線，與坐標軸所圍的面積，再與t=0時刻該點示蹤氣體的濃度的比值，就是該點的空氣齡，見如下公式：

其中：是t=0時某點示蹤氣體的濃度，ppm；是t時刻改點示蹤氣體的濃度，ppm；為標準氣室中改點的空氣齡。

數值計算方法是根據示蹤氣體的質量守恆方程，得到其質量濃度輸運方程，然後根據示蹤氣體法，可以推導出空氣齡的輸運方程：

式中u,v,w分別為x,y,x三個坐標軸方向的速度; 為擴散係數。從上式可以看出，空氣齡與流動和擴散係數有關。方程形式與連續性方程、動量方程、湍流模型方程相同。有了空氣齡輸運方程，就可以採用數值計算方法對空氣齡進行求解。