均匀大气中氧气A带平均透过率快速计算模型
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库仑法氧气透过率计算公式在化工、环保、生物医药等领域中,氧气透过率是一个重要的物理参数,它可以用来评估材料的透气性能,对于材料的性能和应用具有重要的指导意义。
库仑法是一种常用的测定氧气透过率的方法,通过测定氧气在一定条件下通过材料的速率来计算透过率。
下面我们将介绍库仑法氧气透过率的计算公式及其应用。
库仑法氧气透过率计算公式的基本原理是根据费克定律,即气体通过多孔介质的速率与介质的孔隙率成正比。
在库仑法中,氧气透过率计算公式为:O2TR = (V / A) × (P1 P2) / t。
其中,O2TR代表氧气透过率,单位为cm^3/(m^2·d);V为氧气体积,单位为cm^3;A为透氧面积,单位为m^2;P1和P2分别为氧气的初始压力和终止压力,单位为Pa;t为透氧的时间,单位为d。
通过这个公式,我们可以计算出材料在一定条件下的氧气透过率。
这个公式的推导过程比较复杂,涉及到气体动力学和传质方面的知识,但是在实际应用中,我们只需要根据实验数据进行计算即可。
氧气透过率的测定对于材料的选择和设计具有重要的意义。
例如,在食品包装材料的选择中,透氧性能是一个重要的考量因素。
如果包装材料的透氧性能不好,就会导致包装内部的食品无法得到足够的氧气,影响食品的新鲜度和保质期。
因此,通过测定氧气透过率,可以选择合适的包装材料,保证食品的质量和安全。
此外,在医疗器械和药品包装材料的选择中,透氧性能也是一个重要的考量因素。
一些药品需要在包装内部得到足够的氧气来保持其稳定性和有效性,因此需要选择透氧性能好的材料来包装。
通过测定氧气透过率,可以评估材料的透氧性能,选择合适的包装材料,保证药品的质量和安全。
在环境保护领域,氧气透过率的测定也具有重要的意义。
例如,在土壤通气性的评估中,可以通过测定土壤的氧气透过率来评估土壤的通气性能。
通气性能好的土壤可以促进土壤中微生物的活动,有利于植物的生长,因此可以通过测定氧气透过率来评估土壤的肥力和适宜的种植作物。
气体透过率、透过量以及透过系数应用指南摘要: 本文详细介绍了三项透气性参数(气体透过率、透过量以及透过系数)的定义、应用范围以及相互之间的差异和换算关系,同时对于目前国际、国内标准中定义不清晰的情况给予说明。
关键词:透气性,透过率,透过量,透过系数目前,国内、国际标准在一些透气性参数的定义上存在细微差异,致使参数概念及应用较为混乱。
这不但会影响数据传递,同时还能引起对材料评价的失误。
本文着重分析透气性参数气体透过率、气体透过量以及气体透过系数的定义,对它们之间的关系进行介绍,并指出实际应用中应当注意的问题。
1.透气性参数的标准定义由于在等压法中存在载气(氮气)的逆向渗透,使得它与传统压差法存在着本质上的不同,是两类不同的测试方法。
测试方法的差异会对其应用范围以及参数定义带来影响(例如等压法基本上只用于进行氧气检测,而压差法对于测试气体几乎没有限制),因此这里按照测试方法的种类分别对透气性参数的定义进行介绍。
1.1 压差法1.1.1 ASTM D1434-82ASTM D1434-82中,用于描述材料透气性能的参数有以下三个:1. Gas Transmission Rate (GTR): The quantity of a given gas passing through a unit of the parallel surfaces of a plastic film in unit time under the conditions of test. The SI unit of GTR is 1 mol / (m2·s).译文:气体透过率(GTR):在试验环境下,在单位时间内、单位面积上透过塑料薄膜两平行平面的特定气体总量。
GTR的SI单位为mol / (m2·s)。
2. Permeance (P): The ratio of the gas transmission rate to the difference in partial pressure of the gas on the two sides of the film. The SI unit of permeance is 1 mol / (m2·s·Pa).译文:(气体)透过量(P):气体透过率与薄膜两侧的测试气体分压差的比值。
氧气透过率测定仪校准规范1 范围本规范适用于塑料薄膜、薄片、复合材料、铝箔、输液袋、输液瓶、玻璃纸、塑料涂覆织物等包装材料及容器的氧气透过量阻隔性测试的氧气透过率测定仪(以下简称仪器)的校准。
2 引用文件本规范引用了下列文件:JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则GB/T 19789 包装材料塑料薄膜和薄片氧气透过性试验库仑计检测法GB/T 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于该规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3 术语和计量单位3.1 稳态当试样吸收的气体数量与透过试样的氧气数量达到平衡时的状态。
3.2 氧气透过率在试验条件下,在单位时间内透过单位面积试样的氧气数量。
国际单位是mol/(m2•s)。
3.3 氧气透过量氧气透过率与试样两侧氧气分压之差的比值。
国际单位是mol/(m2•s•Pa)。
常用的氧气透过量单位是cm3/(m2•24h•0.1MPa)。
3.4 氧气透过常数氧气透过量与试样厚度之积,国际单位为mol/(m•s•Pa)。
常用的氧气透过常数单位是cm3/(m2•24h)。
氧气透过常数是材料的一种特性,仅对均质材料才有意义。
4 概述仪器依据库仑电量法原理等压法测试,测试腔分上下两部分,薄膜固定在中间,高纯氧气在薄膜的上腔流动,高纯氮气在薄膜的下腔流动,氧分子透过薄膜扩散到另一侧的氮气中,被流动的氮气携带至传感器,通过对传感器测量到的氧气浓度进行分析,从而计算出氧气透过率结果来表示。
5 计量特性5.1 温度设定值误差仪器腔体内温度设定值误差应不大于±1℃。
5.2 温度稳定性仪器腔体内温度稳定性应不大于1.5%。
5.3 氧气透过率示值误差氧气透过率示值误差应不大于±15cm3/(m2•24h)。
5.4 氧气透过率重复性氧气透过率的重复性应在3%以内。
大气稳定度分级常用的大气稳定度分类方法有帕斯奎尔(Pasquill)法和国标原子能机构IAEA 推荐的方法。
这里介绍的是中国现有法规中推荐的修订帕斯奎尔分类法(简记P ·S ),分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定六级。
它们分别表示为A 、B 、C 、D 、E 、F 。
确定等级时首先计算出太阳高度角按表B1查出太阳辐射等级数,再由太阳辐射等级数与地面风速按表B2查找稳定等级。
注:云量(全天空十分制)观测规则与现国家气象局编定的《地面气象观测规范》相同。
注:地面风速(m/s )系指距地面10m 高度处10min 平均风速,如使用气象台(站)资料,其观测规则与国家气象局编定的《地面气象观测规范》相同。
太阳高度角h o 使用下式计算:()[]30015cos cos cos sin sin arcsin -++=λσψσψt h o .....................(B1)式中: h o ----太阳高度角,deg ; ψ----当地纬度,deg.; λ----当地经度;deg ;t----进行观测时的北京时间;σ----太阳倾角,deg ,可按下式计算:πθθθθθθσ/180]3sin 001480.03cos 002697.02sin 000907.02cos 006758.0sin 070257.0cos 39912.0006918.0[o o o oo o +-+-+-=式中: θo ----360d n /365,deg ;d n ---- 一年中日期序数,0、1、2、······364。
1.1.1.1 地形对烟羽的影响此前的扩散模式都假设地面是完全平整的(烟囱底部是一个无限大的水平面,其高程为0),因此在扩散过程中烟羽的中心线可保持水平不变。
但如果在预测点(x,y,z )处,地面有一定的高程h T (0<h T >z),则在对(x,y,z )式应用以上模式时,应对有效烟羽高度进行一些修正。
附件二:大气环境容量测算模型简介说明:本部分内容是“重点城市大气环境容量核定工作方案”中提到的各推荐模型的简介,主要目的是为了使各城市了解各模型的功能和基本原理,同时,了解如选用该模型,都需要准备哪些输入数据,以便各城市根据本市的实际情况,提前准备。
第一部分大气扩散烟团轨迹模型1 大气扩散烟团轨迹模型简介该模型由国家环境保护总局环境规划院开发。
烟团扩散模型的特点是能够对污染源排放出的“烟团”在随时间、空间变化的非均匀性流场中的运动进行模拟,同时保持了高斯模型结构简单、易于计算的特点,模型包括以下几个主要部分。
1.1 三维风场的计算首先利用风场调整模型,得到各预测时刻的风场,由于烟团模型中释放烟团的时间步长比观测间隔要小得多,为了给出每个时间步长的三维风场,我们采用线性插值的方法,利用前后两次的观测风场内插出其间隔时间内各个时间步长上的三维风场,内插公式如下:[] ()tttn n itVtVtVVi∆-=⋅-+=1212 1)( )( )(式中: V(t 1)、V(t 2)—分别为第1和第2个观测时刻的风场值;t ∆—烟团释放时间步长;n —为t 1、t 2间隔内的时间步长数目;V i —表示t 1、t 2间隔内第i 个时间步长上的风场值。
1.2 烟团轨迹的计算位于源点的某污染源,在t 0时刻释放出第1个烟团,此烟团按t 0时刻源点处的风向风速运行,经一个时间步长t ∆后在t 1时刻到达P 11,经过的距离为D 11,从t 1开始,第一个烟团按P 11处t 1时刻的风向风速走一个时间步长,在t 2时刻到达P 12,其间经过距离D 12,与此同时,在t 1时刻从源点释放出第2个烟团,按源点处t 1时刻的风向风速运行,在t 2时刻到达P 22,其经过的距离为D 22,以此类推,从t 0时刻经过j 个t ∆,到t j 时刻共释放出了j 个烟团,这时,这j 个烟团的中心分别位于Pij ,i=1,2,…j ,设源的坐标为(Xs ,Ys ,Zs(t)),Zs(t)为t 时刻烟团的有效抬升高度,Pij 的坐标为(Xij ,Yij ,Zij ),u 、v 分别为风速在X 、Y 方向的分量,则有如下计算公式:t 1时刻:211211111001100110011)()()](,,,[)](,,,[)](,,,[s s s s s s s s s s s s s s Y Y X X D D t t Z Y X t W Z Z t t Z Y X t V Y Y t t Z Y X t U X X -+-==∆⋅+=∆⋅+=∆⋅+=t 2时刻:2222222222112211221122211122111211121121111111111121111111111211111111112)()()](,,,[)](,,,[)](,,,[)()(],,,[],,,[],,,[s s s s s s s s s s s s s s Y Y X X D D tt Z Y X t W Z Z t t Z Y X t V Y Y t t Z Y X t U X X Y Y X X D D D D tZ Y X t W Z Z t Z Y X t V Y Y tZ Y X t U X X -+-==∆⋅+=∆⋅+=∆⋅+=-+-+=+=∆⋅+=∆⋅+=∆⋅+=以此类推,到tj 时刻,共释放出j 个烟团,这些烟团最后的中心位置分别在Pij ,Xij ,Yij ,Zij ,i=1,2,… j ,对于第i 个烟团有:2)1(2)1(11)1()1()1(1)1()1()1()1(1)1()1()1()1(1)1()()(],,,[],,,[],,,[---=----------------+-+==∆⋅+=∆⋅+=∆⋅+=∑j i ij j i ij j i jk ik ji j i j i j i j j i ij j i j i j i j j i ij j i j i j i j j i ij Y Y X X D D D t Z Y X t W Z Z t Z Y X t V Y Y t Z Y X t U X Xj i D 为i 个烟团从源点释放后到tj 时刻所经过的距离。
标准大气透过率数据一、引言大气透过率是指光线或其他电磁波在大气中的穿透能力。
在气象学、气候变化研究、大气污染监测等领域,标准大气透过率数据具有重要的应用价值。
这些数据对于评估大气质量、预测天气模式、研究地球气候变化等具有重要意义。
本文将对标准大气透过率数据进行概述,介绍其获取方法、分析与应用,并对未来研究方向进行展望。
二、标准大气透过率数据概述标准大气透过率数据是指在标准大气条件下,不同波长电磁波在大气中的透过率。
这些数据受到多种因素的影响,包括大气成分(如水汽、氧气、二氧化碳等)、温度、压力、海拔高度等。
在不同的气象和气候条件下,大气透过率会有所不同。
因此,获取标准大气透过率数据是十分重要的。
三、标准大气透过率数据的获取方法1.遥感观测:利用卫星遥感技术可以获取全球范围内的大气透过率数据。
通过分析卫星遥感数据,可以反演出不同波段的大气透过率。
这种方法具有覆盖范围广、连续性强等优点,但精度受限于卫星观测的分辨率和大气模型的复杂性。
2.地面观测:在地面设置观测站点,利用光谱仪、辐射计等设备直接测量大气透过率。
地面观测具有精度高、针对性强等优点,但受限于观测站点分布和观测条件的稳定性。
3.模型模拟:利用大气辐射传输模型模拟大气透过率。
这种方法可以模拟不同气象和气候条件下的透过率,但需要较准确的输入参数和较高的计算资源。
四、标准大气透过率数据的分析与应用1.气象预报与气候变化研究:标准大气透过率数据可以帮助预报员更准确地预测天气模式和气候变化趋势。
通过对历史数据的分析,可以研究地球气候变化的规律和影响因素。
2.大气污染监测与防治:通过分析大气透过率数据,可以评估大气的清洁度和污染程度。
这有助于制定针对性的污染防治措施,保护环境和人类健康。
3.环境监测与生态保护:标准大气透过率数据可以用于监测环境质量,评估生态系统的健康状况。
这有助于发现环境问题,及时采取保护措施。
4.光学与遥感应用:在光学和遥感领域,标准大气透过率数据对于仪器校准、遥感图像解译等方面具有重要意义。
在遥感的实际应用中,常用很多简化的手段,如假设地面为朗伯面,排除云的存在,采用有关标准大气模式及大气气溶胶模式等,一次产生了许多不同类型的大气辐射传输模型,主要分为两类,1)采用大气的光学参数2)直接采用大气物理参数如lowtran、modtran等大气辐射近似计算模型,而且还增加了多次散射计算1. 5s模型该模型的代码模拟计算海平面上的均匀朗伯体目标的反射率,并假定大气吸收作用与散射作用可以耦合,就像吸收粒子位于散射层的上面一样,则大气上层测量的目标反射率可以表示为,海平面处朗伯体的反射率大气透过率分子、气溶胶层的内在反射率有太阳到地表再到传感器的大气透过率S为大气的反射率大气传输辐射校正模型-3 modtran该模型是由美国空军地球物理实验室研制的大气辐射模拟计算程序,在遥感领域被广泛应用于图像的大气校正。
lowtran7是一个光谱分辨率20cm-1,的大气辐射传输实用软件,它提供了6种参考大气模式的温度、气压、密度的垂直廓线,水汽、臭氧、甲烷、一氧化碳、一氧化二氮的混合比垂直廓线,其他13种微量气体的垂直廓线,城乡大气气溶胶、雾、沙尘、火山喷发物、云、雨的廓线,辐射参量(如消光系数、吸收系数、非对称因子的光谱分布),以及地外太阳光谱。
lowtran7可以根据用户的需要,设置水平、倾斜、及垂直路径,地对空、空对地等各种探测几何形式,适用对象广泛。
lowtran7的基本算法包括透过率计算方法,多次散射处理和几何路径计算。
1)多次散射处理lowtran 采用改进的累加法,自海平面开始向上直至大气的上界,全面考虑整层大气和地表、云层的反射贡献,逐层确定大气分层每一界面上的综合透过率、吸收率、反射率和辐射通量。
再用得到的通量计算散射源函数,用二流近似解求辐射传输方程。
2)透过率计算该模型在单纯计算透过率或仅考虑单次散射时,采用参数化经验方法计算带平均透过率,在计算多次散射时,采用k-分布法3)光线几何路径计算考虑了地球曲率和大气折射效应,将大气看作球面分层,逐层考虑大气折射效应由于lowtran直接使用大气物理参数,因而需要按照下列方法计算出与lowtran使用的大气物理参数相对应的大气光学参数179页4.modtran辐射传输模型modtran可以计算0到50000cm-1的大气透过率和辐射亮度,它在440nm到无限大的波长范围精度是2cm-1,在22680到50000cm-1紫外波(200-440nm)范围的精度是20cm-1,在给定辐射传输驱动、气溶胶和云参数、光源与遥感器的几何立体对和地面光谱信息的基础上,根据辐射传输方程来计算大气的透过率以及辐射亮度。
第42卷 第23期 包 装 工 程2021年12月PACKAGING ENGINEERING ·92·收稿日期:2021-07-07作者简介:浦广益(1972—),男,硕士,江南大学讲师,主要研究方向为材料成型技术与机械。
通信作者:潘嘹(1986—),男,博士,江南大学副教授,主要研究方向为食品药品包装。
预测相融共混膜氧气透过率的分形渝渗模型浦广益1, 2,潘嘹1, 2,GE Chang-feng 3,卢立新1, 2,王军1, 2,丘晓琳1, 2(1.江南大学,无锡 214122;2.江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,无锡 214122;3.罗切斯特理工大学,罗切斯特 14623)摘要:目的 预测相融体系共混膜氧气透过率,为高阻氧共混膜的生产和设计提供理论依据。
方法 应用分形与渝渗理论提出一种氧气透过率预测模型,该模型能够在高阻氧材料体积分数条件下更准确地估算相融体系共混膜的氧气透过率。
以聚酯/聚萘二甲酸乙二醇酯(PET/PEN )共混膜为例,通过扫描电镜分析共混膜微观形貌,确定PET/PEN 共混膜中氧气渗透维数,并根据渗透维数结合文中提出的预测模型计算PET/PEN 共混膜氧气透过率,最后通过实验数据验证该模型的有效性。
结果 氧气在PET/PEN 混合膜中的渗透可以简化为二维渗透。
在低PEN 体积分数条件下,现有模型和文中提出的预测模型均与实验结果高度吻合。
该模型在高PEN 体积分数条件下展现出了现有其他模型所没有的曲线趋势,能够更准确地描述高阻氧材料在共混膜体系中对氧气的阻隔作用。
结论 文中提出的预测模型能够用于预测相融体系共混膜的氧气透过率。
关键词:氧气透过率;预测模型;分形理论;渝渗理论;相融体系共混膜中图分类号:TS206.4;TB332 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2021)23-0092-08DOI :10.19554/ki.1001-3563.2021.23.013 Fractal and Percolation Model for Predicting the Oxygen Permeability ofMiscibility Blended FilmPU Guang-yi 1, 2, PAN Liao 1, 2, GE Chang-feng 3, LU Li-xin 1,2, WANG Jun 1,2, QIU Xiao-lin 1, 2(1.Jiangnan University, Wuxi 214122, China; 2.Jiangsu Key Laboratory of Advanced Food Manufacturing Equipmentand Technology, Wuxi 214122, China; 3.Rochester Institute of Technology, Rochester 14623, USA) ABSTRACT: The work aims to predict the oxygen permeability of miscibility blended film, and provide a theoretical support for the manufacture and design of high oxygen barrier blended film. In this research, a prediction model of oxygen permeability was proposed according to the application of fractal theory and percolation theory. This model can predict oxygen permeability of miscibility blended films more accurately at a high content (mass fraction) of oxygen barrier po-lymer. A scanning electron microscopy (SEM) was used to analyze the micro-structure of PET/PEN blended films, deter-mine the dimension of oxygen permeability in PET/PEN blended films. Then the oxygen permeability of PET/PEN blended film was calculated according to the permeability dimension combined with the prediction model pro-posed in this work. Finally, the validity of the model was verified by experimental data. The results indicated that the oxygen permeation in PET/PEN blended films can be simplified into a 2-D percolation. Both the existing model and the proposed model had a good agreement with the experimental data at low PEN content (volume fraction). However, the proposed model showed a unique curve trend which had a more accurate prediction to experimental data at the high PEN. All Rights Reserved.第42卷第23期浦广益等:预测相融共混膜氧气透过率的分形渝渗模型·93·content (volume fraction) in blended films and can describe the barrier effect of high oxygen barrier polymer on oxygen in the blended film system more accurately. The proposed model can be used to predict the oxygen permeability of miscibil-ity blended film.KEY WORDS: oxygen permeability; prediction model; fractal theory; percolation theory; miscibility blended films阻氧性能是产品包装薄膜的重要性能之一,高阻氧薄膜能够有效延缓包装内食品的氧化过程,延长易氧化食品货架期。
大气透过率曲线是描述大气对不同波长的电磁辐射(如可见光、红外线、紫外线等)的透过率或传输率的图表或曲线。
这些曲线通常显示了大气在不同波长范围内对辐射的吸收和散射情况。
大气透过率曲线对于天文学、气象学、光学、环境科学等领域都非常重要,因为它们可以帮助研究人员了解大气如何影响和干扰来自太空或地面的观测或传感器数据。
大气透过率曲线通常会显示大气在不同高度或大气层中的透过率,因为大气的性质在不同的高度和波长下都会有所不同。
这些曲线还可能因地理位置、季节和气象条件的变化而有所不同。
一些常见的大气透过率曲线包括:
1. 太阳光透过率曲线:描述了太阳辐射在大气中的透过率,通常包括可见光和紫外线范围。
2. 大气窗口:指的是大气中的一些波长范围,在这些范围内大气对辐射的影响较小,因此被用于观测和通信。
大气窗口通常位于红外线区域。
3. 大气吸收带:描述了大气在某些波长范围内吸收辐射的情况,如水汽、二氧化碳、氧气等大气成分对辐射的吸收带。
这些曲线的数据对于设计和操作天文望远镜、气象传感器、遥感设备以及其他需要考虑大气影响的科学和工程应用非常重要。
科学家和工程师可以利用这些曲线来选择合适的波长范围,以获得最佳的观测结果或传感器性能。
氧气A带红外辐射不同路径透过率的仿真分析宗鹏飞;张记龙;王志斌;陈媛媛【摘要】The key point of infrared passive ranging is the calculation of atmosphere transmittance, its accuracy determines the ranging accuracy. Taking the oxygen ' A' band as the research object, calculation of oxygen ' A' band's average transmittance in standard condition is made by LBLRTM. The attenuation caused by the scattering is researched through the simple algorithm. A certain altitude transmittance is calculated by adopting the method of the high altitude infrared radiation transmission ratio. For slant route,we get general transmission by equivalent path method. We also analyze the relationship between the transmission and the elevation angle. For many practical applications, the ranging accuracy satisfies the requirements. The study provides a reference for the infrared passive ranging technology.%红外被动测距的核心就是大气透过率的计算,其精度决定最终测距精度.本文选取氧气A带作为研究对象,采用逐线积分算法,计算水平路径标况下的氧气A带的带平均透过率;通过简易算法对散射造成的衰减进行了研究;采用高空红外辐射透射比的方法,计算某一海拔处的透过率;对于斜程路径,采用等效路径的方法,实现斜程透过率的计算;分析了随着倾角的变化,透过率的变化趋势.在一般的工程应用中,其精度是可以基本满足的,有比较好的使用价值,该方法为精确测距提供了一种参考.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2013(043)002【总页数】5页(P171-175)【关键词】氧气A带;逐线积分(LBLRTM);红外辐射;带平均透过率;倾斜路径【作者】宗鹏飞;张记龙;王志斌;陈媛媛【作者单位】中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西太原030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051;中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西太原030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051;中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西太原030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051;中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西太原030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】O433.41 引言目标红外被动测距[1-2]由于其隐蔽性好、军事应用价值高等优点受到越来越多的关注,其核心是对大气衰减特性的研究。
气体透过率计算
气体透过率是指气体在单位时间内通过某种物质的量,是一个重
要的物理量。
它可以用于研究材料的渗透性、防水性、防气性等方面,对材料科学、化工、食品及医药工业等领域有很大的指导意义。
气体透过率的计算涉及到一些物理和化学参数,具体方法如下:
1. 气体透过率的定义式为:G=V/A*t*P,其中G表示透过率,V表示气体的体积,A表示透过物质的面积,t表示透过物质的厚度,P表
示气体在一定温度下的压力。
2. 对于一些材料,如加工过的塑料薄膜或高分子材料等,可以采
用气体渗透仪等实验仪器来进行测量,通过对不同气体在不同条件下
的透过率进行测定,可以得到该材料的透过性能。
3. 气体透过率与温度、压力、氧气浓度、物质厚度等因素有关,
研究这些因素对透过率的影响,对于材料表现出的特异性质有很重要
的意义。
比如,随着温度升高,物质的链条运动变得更加活跃,会加
速气体分子的扩散运动,从而导致气体透过率增大。
4. 在材料工程中,可以通过调整材料成分、改变制造工艺或添加
阻气剂等方式,来提高材料的气体透过性能。
例如,在生产气密性较
高的食品包装材料中添加阻气剂,可以有效地防止包装内气体的流失,达到更好的保鲜效果。
总之,气体透过率是一个非常重要的物理量,它在广泛的材料学和化学工程领域中都有应用。
通过研究和计算气体透过率,可以指导材料的设计和制造,提高材料的性能和效用,为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
气体透过率、透过量以及透过系数应用指南摘要: 本文详细介绍了三项透气性参数(气体透过率、透过量以及透过系数)的定义、应用范围以及相互之间的差异和换算关系,同时对于目前国际、国内标准中定义不清晰的情况给予说明。
关键词:透气性,透过率,透过量,透过系数目前,国内、国际标准在一些透气性参数的定义上存在细微差异,致使参数概念及应用较为混乱。
这不但会影响数据传递,同时还能引起对材料评价的失误。
本文着重分析透气性参数气体透过率、气体透过量以及气体透过系数的定义,对它们之间的关系进行介绍,并指出实际应用中应当注意的问题。
1.透气性参数的标准定义由于在等压法中存在载气(氮气)的逆向渗透,使得它与传统压差法存在着本质上的不同,是两类不同的测试方法。
测试方法的差异会对其应用范围以及参数定义带来影响(例如等压法基本上只用于进行氧气检测,而压差法对于测试气体几乎没有限制),因此这里按照测试方法的种类分别对透气性参数的定义进行介绍。
1.1 压差法1.1.1 ASTM D1434-82ASTM D1434-82中,用于描述材料透气性能的参数有以下三个:1. Gas Transmission Rate (GTR): The quantity of a given gas passing through a unit of the parallel surfaces of a plastic film in unit time under the conditions of test. The SI unit of GTR is 1 mol / (m2·s).译文:气体透过率(GTR):在试验环境下,在单位时间内、单位面积上透过塑料薄膜两平行平面的特定气体总量。
GTR的SI单位为mol / (m2·s)。
2. Permeance (P): The ratio of the gas transmission rate to the difference in partial pressure of the gas on the two sides of the film. The SI unit of permeance is 1 mol / (m2·s·Pa).译文:(气体)透过量(P):气体透过率与薄膜两侧的测试气体分压差的比值。
近红外氧气A带大气透过率的计算李晋华;王志斌;陈媛媛;宗鹏飞;张鹏飞【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2013(043)010【摘要】氧气A带具有单一的吸收气体成分和独特的谱线结构,大气中分布相对均匀,在大气辐射研究中具有广阔的应用前景.大气透过率是大气辐射传输计算的核心,为了快速计算大气透过率,提出带平均透过率的数学模型.将近红外氧气A吸收带作为研究对象,以普朗克黑体辐射为基础,分析了氧气A带在762 nm附近波段的光谱吸收理论,介绍了带平均透过率数学模型的原理及方法.为了验证模型的可行性和精确度,结合实验数据,与HITRAN2004数据库逐线积分法计算的透过率进行对比,精度达到2.2%,降低了计算时间.【总页数】4页(P1142-1145)【作者】李晋华;王志斌;陈媛媛;宗鹏飞;张鹏飞【作者单位】中北大学电子测试技术国防科技重点实验室;中北大学仪器科学与动态测试国家重点实验室;中北大学电子测试技术国防科技重点实验室;中北大学仪器科学与动态测试国家重点实验室;山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西太原030051;中北大学电子测试技术国防科技重点实验室;中北大学仪器科学与动态测试国家重点实验室;山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西太原030051;山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西太原030051;山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TN215【相关文献】1.基于MODTRAN的红外大气透过率计算方法研究 [J], 贾光亮;宋雨宸2.基于LOWTRAN 7的红外大气透过率计算方法 [J], 孟凡斌;郑丽3.基于神经网络的红外辐射大气透过率建模及计算 [J], 席剑辉;李晴晴;傅莉4.天空背景近红外氧气A带光谱测量与分析 [J], 张瑜;刘秉琦;陈玉丹;余皓;闫宗群;华文深;李晓明;朱艮春5.不同海拔地区红外大气透过率的计算和测量 [J], 王飞翔;郭杰;许方宇;张雨辰;陈双远;肖建国;贾钰超;罗宏;赵志军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
附件气体透过量测定法本法系用以测定药用薄膜或薄片的气体透过量。
本法包括压差法和电量分析法。
电量分析法仅适用于检测氧气透过量。
气体透过量系指在恒定温度和单位压力差下,在稳定透过时,单位面积和单位时间内透过试样的气体体积。
通常以标准温度和1个标准大气压下的体积值表示,单位为:cm3/(m2·24h·0.1MPa)。
气体透过系数系指在恒定温度和单位压力差下,在稳定透过时,单位面积和单位时间内透过单位厚度试样的气体体积。
通常以标准温度和1个标准大气压下的体积值表示,单位为:cm3·cm/(m2·24h·0.1MPa)。
测试环境:温度:(23±2) ℃,相对湿度:(50±5) %第一法压差法药用薄膜或薄片将低压室和高压室分开,高压室充约0.1MPa的试验气体,低压室的体积已知。
试样密封后用真空泵将低压室内的空气抽到接近零值。
用测压计测量低压室的压 ,可确定试验气体由高压室透过供试品到低压室的以时间为函数的气体量,但应力增量p排除气体透过速度随时间而变化的初始阶段。
仪器装置压差法气体透过量测定仪,主要包括以下几部分:透气室由上、下两部分组成,当装入样品时,上部为高压室,用于存放试验气体,装有气体进样管。
下部为低压室,用于贮存透过的气体并测定透气过程中的前后压差。
测压装置高、低压室应分别有一个测压装置,高压室的测压装置灵敏度应不低于100Pa,低压室测压装置的灵敏度应不低于5Pa。
真空泵应能使低压室的压力不大于10Pa。
试验气体纯度应大于99.5%。
测定法除另有规定外,选取厚度均匀,无褶皱、折痕、针孔及其他缺陷的适宜尺寸的试样三片,在材料朝向试验气体的一面做好标记,在23±2 ℃环境下,置于干燥器中,放置48小时以上,用适宜的量具测量样品厚度,精确到0.001mm,至少测量5个点,取算术平均值。
置仪器上,进行试验。
为剔除开始试验时的非线性阶段,应进行10分钟的预透气试验,继续试验直到在相同的时间间隔内压差的变化保持恒定,达到稳定透过,按下式计算气体透过量(Q g):式中Q g为材料的气体透过量,cm3/(m2·24h·0.1MPa);ΔP/Δt为在稳定透过时,单位时间内低压室气体变化的算术平均值,Pa/h;V为低压室体积,cm3 ;S为试样的试验面积,m2;T为试验温度,K;P1-P2为试样两侧的压差,Pa;T0为标准状态下的温度(273.15K);P0为1个标准大气压(0.1MPa)。
均匀大气中氧气A带平均透过率快速计算模型刘秉琦;余皓;闫宗群;张瑜;陈一超;张帅【摘要】利用逐线积分方法,建立了一种均匀大气中氧气A吸收带平均透过率快速计算模型.模型采用等波数间隔取样,能根据大气温度和压强自动选择谱线线形,并利用直和模型进行快速近似计算Voigt线形函数.在不同大气模式下设置不同传输路径,利用该模型计算氧气A带平均透过率与路径长度关系曲线,并将计算结果与Modtran软件计算结果进行对比.从对比结果可知,不同路径下模型计算的平均氧气透过率最大相对误差均小于2%,计算时间均小于1s,具有较高的准确度和计算实时性.计算结果表明该模型能够在均匀大气中对氧气A带平均透过率进行快速准确计算.【期刊名称】《红外技术》【年(卷),期】2018(040)011【总页数】5页(P1056-1060)【关键词】气体光谱;逐线积分;氧气A吸收带;平均透过率【作者】刘秉琦;余皓;闫宗群;张瑜;陈一超;张帅【作者单位】陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系,河北石家庄050003;陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系,河北石家庄050003;装甲兵工程学院控制工程系,北京100072;北京系统工程研究所,北京100101;陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系,河北石家庄050003;陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系,河北石家庄050003【正文语种】中文【中图分类】O433.5基于氧气吸收被动测距技术由于隐身无源、军事应用价值高等优点受到越来越多关注[1-5]。
利用该技术获取目标距离信息时,需首先测量出辐射传输路径的氧气A 带平均透过率,而后将平均透过率代入到透过率-路径长度关系模型,以解算出目标距离。
建立一种快速目标距离解算模型,对于提高该技术的测距实时性具有重要意义[6-7]。
逐线积分法是一种以HITRAN分子光谱数据库为基础[8-9],逐条计入分子谱线吸收贡献的精确透过率计算方法,具有光谱分辨率高,计算结果准确等优点,广泛应用于大气遥感[10]、激光辐射传输[11]以及痕量气体检测[12]等领域。
大气模型发展简史与简介By Laiwf | Published: 2010年04月16日1.1 第一代空气质量模型―高斯模型和拉格朗日烟团轨迹模型第一代空气质量模型主要包括了高斯扩散模型和拉格朗日轨迹模型。
这两类模型都是利用风的运动轨迹来模拟近地层大气层中复杂的物理和化学过程。
它的物理表述即模拟均匀混合的大气物质沿风向运动的情况。
在大气物质从地面向高层运动的过程中,其运动规则受到垂直方向上风速以及温度的不均匀分布的影响而不断的发生变化。
具体过程见图。
1EIAA (典型高斯)适用于<50km的区域EIAA大气环评助手“是宁波环科院六五软件工作室开发的软件。
《 HJ/T2.2-93 环评导则–大气环境》、《JTJ005-96 公路建设项目环评规范-大气部分》,中国环境影响评价培训教材等文献中推荐的模型和计算方法作为主要框架,内容涵盖了导则中的全部要求,并进行了适当地拓展与加深。
可以处理点源、面源、体源、线源对于预测计算结果,可以查看§各接受点地面高程及其等高线图§各接受点的背景浓度及其分布图§各污染源的浓度和总的浓度及其分布图§各污染源的分担率及其分布图§各污染源或总的浓度的平均评价指数和超标面积§还可以任意改变各污染源的排放率(排放强度)以观察不同排放率下的浓度变化情况§也可查看任意一个横截面或竖截面上的浓度变化图广泛应用的版本是EIAA2.5,EIAA2.6。
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2 aermod(稳态高斯)适用于<50km的区域AERMOD由美国国家环保局联合美国气象学会组建法规模式改善委员会(AERMIC)开发。
AERMIC的目标是开发一个能完全替代ISC3的法规模型,新的法规模型将采用ISC3的输入与输出结构、应用最新的扩散理论和计算机技术更新ISC3 计算机程序、必须保证能够模拟目前ISC3能模拟的大气过程与排放源。