气溶胶在岩体裂隙中迁移特性的实验研究

为得到实际岩体裂隙中气溶胶的穿透行为特性,为山体中存储间的选址及洞室工程防护措施的制定提供精确的数据支持,利用电子低压碰撞器对气溶胶在岩体裂隙中的穿透率进行实验测量,得到气流速度、粒径大小、裂隙长度、裂隙高度等参数对穿透率的影响。结果表明,在较低的流速下,小粒径粒子的穿透率随流速的增大稍微增大,大粒径粒子趋势不明显;随着气溶胶粒径的增大,穿透率先增大后减小,峰值在0.3～1.0μm之间;随着裂隙长度的增加,穿透率呈指数减小,且不同长度裂隙、不同粒径气溶胶粒径的穿透率减小趋势基本一致;裂隙高度的增加使气溶胶的穿透率显著增大,高为1.0 mm的裂隙中,气溶胶的穿透率更大,更接近理论结果;在常温常压下,高为0.1 mm的裂隙中,流速为5.6 m/s时,粒径为0.3μm的气溶胶在0.1 mm宽岩体裂隙中的迁移距离非常有限。粒子除了受重力沉积和扩散沉积作用,还受到碰撞效应等作用。     

氡子体粒度分离采样器研制

根据氡子体与人工放射性气溶胶粒径的差异,研制了一套氡子体粒度分离采样器。这种装置能在采样过程中分离掉氡子体,主要采集关注的人工放射性气溶胶。使用这种采样器进行采样,可显著降低氡子体的干扰,提高监测灵敏度。该采样器经过改造,也可用于放射性气溶胶连续监测仪。     

沙尘在防沙堤附近沉积特性的数值模拟

为研究沙尘在防沙堤附近的沉积特点,基于FLUENT软件,采用标准K-ε湍流模型和DPM模型对沙尘在防沙堤附近的运动轨迹进行数值模拟。结果表明,沙尘的运动轨迹受自身粒径、风速及防沙堤迎风面坡度的综合影响,沙粒粒径越小,风速越大,防沙堤迎风面坡度越缓,沙粒越过防沙堤的能力越强;除风速较低时部分小粒径颗粒沉积在防沙堤后端外,其余情况下沙尘沉积主要发生在防沙堤前端。     

基于ELPI测量系统的撞击器分离特性曲线刻度

为对设计完成后的应用于气溶胶分级采样测量中的撞击器进行实验刻度,在分析原有单分散粒子刻度法的基础上,针对其存在的问题,建立基于电子低压碰撞器(ELPI)测量系统的混合源刻度方法;利用该方法对某撞击器的分离曲线进行刻度,并使用单分散粒子刻度法对其进行对照验证。结果表明,混合源刻度法的分离特性曲线拟合后判定系数R2为0.928 35,比单分散粒子刻度法的拟合曲线更好。     

洞室气溶胶穿透率测量实验研究

为评价某洞室对气溶胶粒子的封堵特性,利用电子低压碰撞器(ELPI)对洞室气溶胶穿透率进行实验测量,得到气溶胶渗透进入洞室的穿透率,初步建立评价洞室气溶胶穿透率的方法。结果表明:该洞室气溶胶的穿透率为0~0.32,对应粒径为0.08~3μm,显著低于一般居所的气溶胶穿透率。通过两次实验测量对比发现,洞室的整体穿透率由少数较大裂隙决定,有效封堵大裂隙可以显著减小气溶胶的穿透率。