采樣管內(nèi)顆粒的運動特征及其傳輸效率的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、大氣顆粒物是我國大多數(shù)城市的首要污染物,是影響城市空氣質(zhì)量的主要因素。因此,大氣顆粒物的監(jiān)測與治理迫在眉睫。顆粒物樣品的采集是大氣監(jiān)測的第一步,也是關系到監(jiān)測結果準確性的重要因素,所以研究顆粒物在采樣管內(nèi)的運動規(guī)律及傳輸效率有著重要的實際意義。
  本文以0.1μm~20μm的單分散顆粒為研究對象,首先,利用數(shù)值模擬的方法分別在層流和湍流狀態(tài)下,對顆粒在水平直管段、90°彎頭和簡單組合管(由水平直管、90°彎頭和垂直管依次連接而成

2、)內(nèi)的傳輸特性進行研究,通過對模擬結果的整理分析得到了顆粒在不同采樣管內(nèi)的傳輸效率;其次,將本文的模擬結果與現(xiàn)有文獻的實驗結果與理論公式進行對比,探討了采樣管內(nèi)顆粒傳輸效率的影響因素。通過對水平直管內(nèi)顆粒傳輸特性的數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn),粒子的損失主要來源于重力和擴散作用,顆粒的傳輸效率主要受到流態(tài)、粒徑、管長、管內(nèi)徑的影響,將模擬結果與理論公式進行對比分析,在本文中可以近似認為顆粒在水平直管內(nèi)的傳輸效率等于在重力和擴散力單獨作用下顆粒傳輸效率的

3、乘積。90°彎頭內(nèi)顆粒的運動及傳輸特性比水平直管內(nèi)的情況要復雜的多,主要是因為顆粒不僅受到重力和擴散力的影響,還受到離心力和慣性力的綜合作用。此時,顆粒的傳輸效率與彎頭的彎曲曲率和顆粒的斯托克斯數(shù)有關,并且發(fā)現(xiàn)本文的模擬結果與相同工況下的理論計算結果吻合的較好。在組合管內(nèi),顆粒的傳輸效率受到各分部件的共同影響,通過對模擬結果的整理分析發(fā)現(xiàn),本文所研究的多數(shù)工況下組合管內(nèi)顆粒的傳輸效率與各分部件中顆粒的傳輸效率之積相差較大,這說明采樣管的

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