工业建筑中高温颗粒物在近壁区扩散特性研究

本文采用数值模拟方法对工业建筑中短时间散发的高温颗粒物在近壁区的扩散规律进行研究,明确了不同粒径的高温颗粒污染物的温度、速度变化,阐明了颗粒物与气流跟随性的差异。结果表明在扩散过程部分颗粒物会与气流分离呈现出与周围气流相反的运动状态,粒径d=20μm和30μm的颗粒物表现的更为显著,其在运动过程中具有最大上升高度,粒径d=30μm的颗粒物脱离气流的比例高达33.61%,粒径d=1μm,5μm和10μm的颗粒物可以随气流上升到厂房顶部。颗粒物在水平方向上的扩散半径随粒径的减小呈现增大趋势。扩散边缘区域的颗粒物较易脱离气流。     

壁挂炉排放颗粒在建筑之间的扩散特性

本文利用湍流-模型及离散相模型(DPM)数值研究了当两栋建筑之间设置燃气壁挂炉时,排烟中粒径为1μm、10μm和100μm的颗粒物的扩散特性及其对建筑物周围环境的影响。结果表明:来流方向和颗粒尺寸均会影响排烟颗粒物的扩散。燃气壁挂炉排烟方向与来流风向相反时,在两栋建筑物中间形成的大尺度涡旋,有利于大尺度颗粒物的扩散;当排烟方向与来流方向相同时,建筑物中间所形成的涡旋,使颗粒物的扩散困难,颗粒物在排放口附近积聚明显,恶化了排放建筑附近的空气质量。1μm和10μm粒径的颗粒物追随流体的性能好,其运行轨迹主要受流体影响。100μm粒径颗粒物因其自身重力较大,颗粒物运行轨迹主要受重力影响,其对环境的影响取决于重力与涡的力量平衡。     

低温地板辐射采暖室内颗粒物分布模拟研究

采用计算流体力学方法,针对低温地板辐射采暖房间存在室内颗粒污染源时,对室内颗粒物随时间、空间变化的运动特性进行了数值模拟研究。研究结果表明,室内污染源(Z=1.5 m的发烟器平面)存在时,在t=60 s时,2.5μm的颗粒物已经扩散到整个房间内。小粒径(dp5μm)的颗粒物受到浮升力的作用随气流的跟随性很强,而大粒径(dp10μm)的颗粒物受重力作用大部分聚集在地面附近。     

随机排列纤维过滤器颗粒捕集特性的数值研究

结合Matlab软件和数值计算前处理软件Gambit中的Journal文件建立了随机排列纤维过滤器模型,利用计算流体动力学(CFD)技术对4种随机排列纤维过滤器内部气-固两相流动特性进行数值研究,并将数值计算值和经典模型及实验关联式进行了比较。结果表明:利用论文提出的建模方法可以得到与实际纤维过滤器相似的模型。过滤器压力损失的数值计算预测值和实验关联式吻合较好,误差均在2%以内。不同结构过滤器收集效率的数值计算结果和理论模型的趋势基本一致,且不同粒径范围的颗粒收集机理也不同。对于小粒径颗粒(dp0.5μm),主要由布朗扩散起作用,dp1.5μm时,惯性碰撞贡献较大,当0.5μm≤dp≤1.5μm时,2种机理作用都较弱。另外,纤维直径和纤维填充密度分布会影响纤维过滤器的过滤性能,论文中,结构1(纤维直径和填充密度沿气流方向减小)的过滤器和结构3(纤维直径和填充密度沿气流方向增加)的收集效率高于结构2(在气流方向上纤维直径减小而填充密度增大)和4(在气流方向上纤维直径增大而填充密度减小),而压力损失则恰恰相反。结构1在大颗粒的收集上好于结构3,对于小颗粒则正好相反。结构4对于所有类型的颗粒的收集都要好于结构2。     

分流制系统雨水管网混接雨天溢流污染特征研究

分流制雨污混接系统雨天溢流污水是导致城市水体黑臭的重要原因。选择南宁市老城区存在雨污混接的雨水排口的溢流污水进行采样监测，分析溢流污水水质变化和颗粒物粒径分布情况，探讨降雨强度、降雨历时、前期干旱时间等对溢流污水颗粒物粒径分布的影响。结果表明，溢流污水COD、NH₃-N和TN浓度分别超过地表水Ⅴ类水质标准4.7、4.1和6.4倍，浓度在降雨强度最大值后10 min内达到峰值。溢流污水中10～125μm的颗粒物最多，占总颗粒的60%。降雨径流和管道沉积物对溢流污水皆有较大贡献，降雨径流中4～63μm的颗粒物占总颗粒的30%，主要贡献溢流污水中的小颗粒物；管道沉积物中主要是粒径>250μm的颗粒物，是溢流污水中大颗粒物的贡献者。降雨强度会影响溢流污水中颗粒物粒径分布，其中63～125μm颗粒物体积分数与降雨强度呈显著负相关(P<0.05)。     

办公通风室内可吸入颗粒物的分布特性模拟研究

以粒径在10μm以下的可吸入颗粒物为研究对象,在混合通风形式为主的办公通风室内温度场及速度场作用下,选取具有代表性的0.1μm、25μm及5μm粒径颗粒物,主要研究、对比分析不同颗粒物的室内沉积及分布特性。结果表明:不同粒径的颗粒物在室内的浓度衰减速度差别很大,小粒径0.1μm和25μm颗粒物在室内分布较均匀、沉积率较低,是影响室内空气品质的主要因素;大粒径颗粒物5μm在室内分布不均匀,受重力及室内气流组织影响明显,较多地分布在室内的下部及靠近风口处,沉积率较高。     

通风条件下隧道内焊接产生的污染源分析和研究

在一个封闭的小室中,利用便携式粉尘仪和气体浓度仪测量采用手工电弧焊焊接J507焊条产生的污染物浓度随时间的变化值,得出小室内污染物的产生量和烟尘的粒径分布及沉降率。通过质量守恒方程理论计算,用不确定度分析校正由实验仪器带来的测量误差,得出每根焊条散发的烟尘粒径在10μm以下的发尘量、每秒的发尘量、CO散发量、不同粒径的沉降率范围。研究结果可以用于指导隧道内通风系统的优化设计。     

室内气溶胶颗粒浓度分布与传播特性的研究——对人体颗粒暴露的影响

气溶胶对室内空气品质的影响日益受到重视,可吸入颗粒物和其可能携带的病毒对人体的健康造成直接威胁.本文综述了典型室内气流组织形态和不同粒径、不同颗粒源位置以及不同换气次数下颗粒物的浓度分布和传播特性.分析发现:室内颗粒浓度分布受粒径变化影响显著;地板送风中颗粒发生源位置直接影响室内人体呼吸区浓度分布;对于置换通风,即使颗粒源在同一位置,但释放方向不同也将形成不同的室内颗粒浓度分布;对于混合通风,由于流场分布均匀,室内颗粒浓度分布受污染源位置的影响较小;加大换气次数可以减少悬浮颗粒物浓度,但是由此引起的较高风速也会增加颗粒对流扩散的速度,从而增加人体颗粒暴露.     

室内燃香烟雾空气污染特征研究

本文测定了燃香后室内空气可吸入颗粒物(PM10)的数量浓度、质量浓度及甲醛浓度,分析了燃香烟雾对室内空气的污染特征,并且对燃香颗粒物的粒度分布采用分形维数进行了定量表征。结果表明:燃香后室内空气颗粒总数和质量浓度的最高值分别约为背景值的21倍和38倍,甲醛浓度最高达到了0.33mg/m3;燃香对室内空气颗粒数的影响主要集中在0.02～1.0μm粒径段,小于0.3μm的超细颗粒物所占PM10的百分比最高达到了99.94%,燃香颗粒物粒度分布分形维数的变化范围为2.57～2.73;燃香所引起的室内空气颗粒物和甲醛污染均在120min内难以彻底衰减。     

浊度对紫外灭活大肠杆菌和MS-2噬茵体的影响

以大肠杆菌和MS-2噬菌体为细菌和病毒的替代指标，考察了浊度及颗粒物分布对紫外线灭活大肠杆菌和MS-2噬菌体的影响。结果表明，紫外线对大肠杆菌的灭活率高于对MS-2噬菌体的灭活率，当紫外线剂量为10mJ／cm^2时，对大肠杆菌的灭活率为4．66个对数级，而对MS-2的灭活率仅为0．45个对数级；浊度对紫外线灭活大肠杆菌的效果有一定的影响，当浊度〈4NTU时对灭活效果的影响较小，而当浊度〉4NTU时，会对灭活效果产生明显的影响；颗粒物对紫外线灭活大肠杆菌的影响与其粒径有关，粒径〉5μm的颗粒物对消毒效果的影响较为明显，而粒径〈5μm的颗粒对紫外线消毒效果的影响较小。综合不同粒径颗粒物对消毒效果的影响可以认为，就试验水样而言，浊度对紫外线消毒效果的影响主要是由粒径〉5μm的颗粒造成的；而浊度及颗粒物的粒径分布对紫外线灭活MS-2噬菌体的效果没有显著影响。     

空调系统气溶胶污染的实测分析

本文实测了衡阳市某商业广场的一台空调风柜风口处、风口正下方呼吸区、呼吸区下方的气溶胶浓度及粒度分布。结果表明:1)室内气溶胶浓度比管道内的浓度要高(除回风口外),当粒子尚未在空调风管内发生二次悬浮时,管道内气溶胶浓度沿程下降;回风口的气溶胶浓度有一定的富集;2)从粒子的粒度分布看,室外各粒径段的粒子数明显大于室内,空调风系统内粒子数随粒径的增大迅速减少,系统内粒子的粒径范围主要在5μm以下,5μm以上的粒子数很少或者几乎没有;3)过滤网清洗后,送风气流中总含尘量明显减少;但各粒径段粒子数的变化情况却不一样,小粒子(粒径为0.3~0.7μm)数量增加,大粒子(粒径大于0.7μm)数量有所减少;4)通过历时两个月的空调风管中气溶胶微粒的沉积采样,表明空调风管内平均沉积量为16.8502mg/(m2·d);但各点的测试值差别较大。     

基于CFD技术的毗邻隧道污染物窜流特性研究

毗邻隧道污染物窜流会引起下游隧道的二次污染,造成通风运营成本和能耗增加。以叶麻尖隧道为工程原型,通过CFD数值模拟软件进行了一系列全尺寸数值计算,研究了毗邻隧道CO、烟尘污染物的窜流特性。结果表明:上游隧道出口风速和下游隧道进口风速相等时,风速大小对污染物窜流影响很小;烟尘颗粒的窜流与颗粒粒径有关,0.08μm(超细颗粒物)烟尘的窜流效应要小于粒径颗粒为0.9μm(积聚颗粒物)和5.3μm(粗颗粒物)烟尘的窜流效应,差值为10%左右,后面两者的窜流效应相差不大;变风速工况下,风速比是污染物窜流的决定因素,污染物窜流比随着风速比的增大而增大,风速比小于1.5时,增长趋势较快,接近线性增长,当风速比大于1.5时,增长趋势缓慢,而毗邻隧道污染物窜流的浓度比随着风速比的增大而减小。     

燃烧型防暴弹气溶胶颗粒舱室内扩散特性仿真

为了研究各因素对气溶胶颗粒物室内扩散特性的影响,本文以燃烧型防暴弹气溶胶颗粒物为研究对象,建立了一个相对密封的室内环境模型,基于FLUENT平台,运用两相流运动模拟中的DPM模型对防暴弹在室内投放后,主要针对混合通风条件下室内弹体施放后颗粒扩散分布,进行了数值模拟,研究观察室内的颗粒浓度,并着重研究人体呼吸高度(1.1m)处的颗粒浓度。     

城市缓流河道颗粒物分布规律及混凝时间分析

针对城市缓流河道的季节性色度和浊度增加现象,考察了水体颗粒污染物粒径分布的变化规律,分析了各级颗粒粒径与COD的关系,并进行了氧化试验,探讨了水体季节性色度和浊度增加的原因。结果表明,颗粒物的分布分为3个阶段:布朗运动对抗重力阶段(3月—5月),该阶段颗粒沉降,颗粒粒径分布较窄;颗粒聚集增长阶段(水体黑臭时段,6月—8月),该阶段颗粒聚集生长,粒径分布范围迅速增大;颗粒沉降阶段(9月以后),该阶段大颗粒沉降解体,小颗粒含量增加。同时发现,颗粒物之间能够相互聚集,大颗粒的形成以小颗粒为核心,有机物促使无机颗粒聚集生长,无机颗粒物粒径小于200μm。混凝可有效控制水体中颗粒物的聚集与增大,并可控制TP浓度,且最佳控制时间为5月,混凝剂投加量较其他时间可减少60%以上,该阶段Al Cl_3投加量为3mg/L,年内可使出水不再发生黑臭与富营养化现象。     

棉纺车间颗粒物浓度及粒径分布特征研究

通过实地监测,针对不同车间的棉尘颗粒物的浓度及粒径分布特征进行了对比分析,监测结果表明:清花,梳棉及细纱车间的平均总颗粒物浓度分别为3.65 mg/m 3、2.87 mg/m 3、1.75 mg/m 3,均大于棉尘接触限值.由前纺工艺至后纺工艺,总颗粒物浓度呈逐渐减小的趋势,清花车间总颗粒物浓度是细纱车间浓度的2.08倍.采用自然沉降法对车间内颗粒物进行采样并分析,结果表明:一方面,以颗粒物的等效投影面积直径为粒径进行分析,清花和细纱车间内总悬浮颗粒物的粒径组成均以小于10μm为主,粒径累计分布符合特征粒径为5.79μm,均匀分布指数为0.725的R-R分布函数.另一方面,对清花和细纱车间内纤维颗粒物分析其长径和短径.长径以小于400μm的为主,长径和短径均值分别为400.98μm和433.51μm,13.09μm和14.47μm,长径比均值分别为32.74和30.78,两车间的纤维颗粒物几何尺寸差异不明显.     

给水处理过程中颗粒特征分析

给水处理过程中颗粒物的粒径与其相对应颗粒数量的分布规律满足幂函数关系，其参数（β和K）可以用于描述悬浮颗粒物的特征。结合试验探讨了参数β和K的意义及其变化规律。结果表明，β值反映了水中不同粒径颗粒物的分布情况，K值则反映了水中颗粒物总体积的变化情况。对S水厂的原水、沉淀出水和过滤出水的试验结果表明，β值的变化显示了水中小粒径颗粒物（2～15μm）所占比例逐渐降低；K值的变化显示了水处理过程中颗粒物的逐步去除，且K值的递减程度说明了各处理单元对水中颗粒物的去除效果；β和K值可以间接体现水处理工艺的运行效果。     

北京地区某高校教室细菌气溶胶浓度随季节变化特性实测调研

为探究高校教室细菌气溶胶浓度水平与粒径分布特性随季节的变化规律,对北京地区某高校教室室内外环境中的细菌气溶胶浓度、环境参数(温度、湿度、颗粒物浓度)进行了实测调研.结果表明:室外细菌气溶胶浓度为7?1 237 cfu/m3,平均最高浓度出现在秋季,最低浓度出现在夏季;教室无人时,室内细菌气溶胶主要源自室外,通过门窗缝隙...     

置换通风不同风量下颗粒分布的数值研究

室内颗粒造成室内空气污染,危害人体健康,其分布作为影响室内空气品质的一个重要因素,正日益受到人们的关注.通风是稀释、去除室内颗粒的有效方法,通风房间室内颗粒分布受到很多因素的影响,包括通风形式、送风量、颗粒源位置等.本文采用考虑了颗粒沉降效应的三维滑移通量(drift flux)模型,用数值模拟的方法分析了置换通风形式下有颗粒源的房间内,三种不同风量下1、2.5、5、7.5、10微米五种粒径颗粒的分布情况,颗粒源位于房间中部.结果表明置换通风下,风量对不同粒径的颗粒分布影响很大.同样的风量下,大粒径颗粒扩散范围比小粒径颗粒广,而且小粒径颗粒在房间上部区域浓度比较大,大粒径颗粒在房间下部区域浓度较大.随着风量的增加,小粒径颗粒在整个通风房间内扩散;大粒径颗粒容易向房间上部区域扩散.而且,粒径越大,风量变化对颗粒分布的影响也越大.     

积尘对板式换热器性能影响的实验研究

通过实验对颗粒物在新风换气机换热器表面的沉积规律及积尘对换热器性能的影响进行了研究。结果表明：对于相同结构的换热器，风量越大，相同粒径颗粒物的沉积分数越小；风量为250～350 m³/h时，在0.3～10.0μm粒径范围内，颗粒物的沉积分数随着粒径的增大而增大；随着运行时间的增加，积尘量增大，积尘30、70 d后，换热器的平均全热交换效率比未积尘时分别降低2.314%和5.613%。对减少颗粒物在换热器表面的沉积提出了建议。     

活性炭滤池中颗粒物数量和粒径分布的研究

结合水厂水处理工艺及活性炭深度处理装置,探讨了生物活性炭滤池出水中颗粒物数量的变化及粒径分布规律。结果表明,在过滤周期内活性炭滤池出水颗粒物数量与浊度会出现相似的变化规律,二者之间相关性较好,但活性炭滤池出水浊度的变化滞后于颗粒物数量的变化。生物活性炭滤池过滤初期,滤后水中大于2μm的颗粒物数量可达到111个／mL,50min后数量降至50个／mL以下。生物活性炭滤池出水中大于2μm的颗粒物主要由粒径为2～7μm的颗粒物组成。