空气净化器的PM2.5净化时间预测模型研究
发布时间：2021-09-22 22:41
近年来,随着我国经济的快速发展,空气污染问题越来越严重,人们对室内空气质量的关注越来越多。每个人的一生大约有80%的时间在室内度过,室内空气质量直接影响着人们的生活健康。为了减小室内的颗粒物污染,使用空气净化器是一种便捷有效的方法,各种空气净化技术可以有效解决室内空气污染问题,现在市场上涌现出了各式各样的空气净化器,改善了室内空气质量,创造了健康舒适的室内环境。随着智能化的发展对空气净化器提出了更高的要求。现在人们在使用空气净化器时绝大多数是依据个人习惯,不能确定空气净化器的最佳运行方式也不确定空气净化器的最佳净化效果。由此本课题将通过数值模拟对空气净化器净化PM2.5颗粒物的净化时间进行研究,用实验验证模型的准确性并用回归统计分析的方法进行数据处理。通过全面探究PM2.5净化时间在不同影响因素下的变化情况,得到PM2.5净化时间的预测模型,进而提出空气净化器最佳运行模式的智能控制方案,主要有以下内容和结果:（1）通过理论分析,在对颗粒物运动机理、运动过程中的受力分析和净化器性能参数进行充分研究的基础上,确定PM2.5净化时间作为研究对象,PM2.5初始浓度、送风方向、房间面积、房间长...
【文章来源】：天津商业大学天津市
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
雾霾天气对比图
第一章绪论21.1.1PM2.5概述PM2.5（ParticulateMatter2.5的简称）表示空气动力学等效直径小于等于2.5微米的细颗粒物[5]，大约是头发直径的二十分之一，如图1-2所示，PM2.5的特点是粒径孝比表面积大、在大气中传输距离远、停留时间长，是一种被广泛关注的大气污染物[6]，也被称为可入肺颗粒物，可以轻易的进入呼吸道并直接吸进肺泡沉积，容易引发呼吸道疾并心血管疾病以及肺部疾病等多种疾病，影响人体健康[7]。图1-2PM2.5颗粒物直径图Figure1-2PM2.5particlediameter随着世界经济的发展，大气污染况也越来越严重，尤其是颗粒物污染最为严重，PM2.5是颗粒物污染中的重要组成部分，决定着空气质量的好坏。世界各国环境卫生及健康等学科都开始对PM2.5等颗粒物的污染进行研究。我国于2012年制定发布了《环境空气质量保准》（GB3095-2012），这是我国第一次制定PM2.5标准，将PM2.5纳入了常规空气质量评价。从2013年开始，我国环境保护部门开始对PM2.5、TSP、SO2、NO2、CO和O3这6种污染物进行实时监测[8]。室外大气中的PM2.5进入室内和室内产生的PM2.5共同构成了室内的PM2.5颗粒物污染。大气中的PM2.5来源主要有燃煤、工业废气、汽车尾气、路面扬尘等，室外大气中的PM2.5主要来源表如表1-1所示[9]。这些PM2.5颗粒物会通过门窗等建筑围护结构、建筑通风以及人员携入等形式进入室内。室内来源指室内PM2.5产生源向室内的释放[10]。大量的研究结果表明，室内PM2.5颗粒物的产生源主要包括燃烧过程、人员及宠物活动。
第一章绪论111.4.3技术路线整个课题的内容分阶段进行，紧紧结合研究方法，将课题研究的整个过程以流程图的形式呈现，如图1-3所示的技术路线。图1-3研究技术路线图Figure1-3ResearchTechnicalRoute1.5创新点结合国内外的研究现状和本课题组之前的研究成果，本课题做出了以下改进和创新：（1）本课题是在国内外空气净化器行业首次提出PM2.5净化时间预测模型，以某品牌的空气净化器为研究对象，在PM2.5净化过程中，研究房间面积、空气净化器送风参数和室内污染情况对PM2.5净化时间的影响。运用数理统计分析的方法，对模拟数据进行回归分析，获得PM2.5净化时间的预测模型，得到各影响因子的贡献率，为空气净化的高效智能化发展奠定了理论基矗（2）在得到PM2.5净化时间预测模型的基础上，提出空气净化器最佳智能控制方案，得到空气净化器在不同工况下的最佳运行模式，并对比空气净化器的原有自动运行模式，检验最佳智能控制方案的有效性。为空气净化器智能化发展提供技SPSS术Python整理回归资料空气净化器PM2.5净化时间研究人员距离人员夹角确定影响因子理论研究模拟研究建立与实验同尺寸的小型模型PM2.5初始浓度送风速度送风方向仰角角度房间面积房间长宽比建立不同尺寸的大型模型实验验证PM2.5浓度随时间变化情况PM2.5浓度到达15ug/m3的时间PM2.5净化时间预测模型回归统计最佳运行模式智能控制方案
【参考文献】：
期刊论文
[1]空气扰动对净化器去除香烟源颗粒物性能的影响[J]. 李艳菊,裴剑霖,刘沛,申利芬,徐乐,陈志雄. 环境监测管理与技术. 2020(01)
[2]不同通风方式对办公室污染物扩散的影响[J]. 姜远征,季英波,杨法森. 洁净与空调技术. 2019(02)
[3]空气相对湿度对空气净化器净化效果影响的实验研究[J]. 白莉,倪沈阳,陈琬玥,贺梓健,李双. 暖通空调. 2018(12)
[4]浅谈室内空气污染的危害及防治对策[J]. 王东升. 中国高新区. 2018(02)
[5]空气净化器摆放位置对细颗粒物去除效果研究[J]. 陈琬玥,白莉,倪沈阳,贺梓健. 长春工程学院学报(自然科学版). 2017(04)
[6]办公建筑室内PM2.5浓度分析与控制策略研究[J]. 赵枚,丁泽群,杨翠英. 资源节约与环保. 2017(10)
[7]浅析建筑室内PM2.5污染现状及防治方法[J]. 吴梅艳. 河南建材. 2017(03)
[8]空气净化器去除颗粒污染物的试验性能研究[J]. 张欣,刘俊杰,侯跃飞,尹晓彤,裴晶晶,王志强. 安全与环境学报. 2016(05)
[9]当前雾霾成因及防控策略探讨[J]. 刘晓森. 资源节约与环保. 2016(09)
[10]新型空气净化器及其评价方法[J]. 路丽,贺军辉,田华,何溥,杨巧文. 科技导报. 2015(12)
博士论文
[1]地板送风系统室内可吸入颗粒物分布及二次悬浮特性研究[D]. 李灿.湖南大学 2010
硕士论文
[1]空气净化器的智能化设计研究[D]. 齐斌.北方工业大学 2019
[2]净化器气流组织对流场以及PM2.5净化效果的影响分析[D]. 李擎.东华大学 2016
[3]居住建筑室内细微颗粒物浓度变化影响因素及净化方法研究[D]. 刘玉荣.天津大学 2017
[4]重庆行政办公建筑室内空气品质季节性分析与评价[D]. 冉双双.重庆大学 2016
[5]居住建筑室内外PM2.5及其重金属元素的关联性研究[D]. 孟丹.南京理工大学 2016
[6]水洗式空气净化器的湿度控制[D]. 伍水木.华南理工大学 2015
[7]空气净化器和净化组件在办公建筑颗粒物过滤性能的研究[D]. 刘芳.上海师范大学 2015
[8]静电式智能空气净化器系统设计[D]. 李玉平.杭州电子科技大学 2014
[9]室内空气质量及空气净化装置净化效果评价[D]. 邓高峰.北京化工大学 2012
[10]室内颗粒物分布与沉积规律研究[D]. 宗青松.安徽工业大学 2012
本文编号：3404505
【文章来源】：天津商业大学天津市
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
雾霾天气对比图
第一章绪论21.1.1PM2.5概述PM2.5（ParticulateMatter2.5的简称）表示空气动力学等效直径小于等于2.5微米的细颗粒物[5]，大约是头发直径的二十分之一，如图1-2所示，PM2.5的特点是粒径孝比表面积大、在大气中传输距离远、停留时间长，是一种被广泛关注的大气污染物[6]，也被称为可入肺颗粒物，可以轻易的进入呼吸道并直接吸进肺泡沉积，容易引发呼吸道疾并心血管疾病以及肺部疾病等多种疾病，影响人体健康[7]。图1-2PM2.5颗粒物直径图Figure1-2PM2.5particlediameter随着世界经济的发展，大气污染况也越来越严重，尤其是颗粒物污染最为严重，PM2.5是颗粒物污染中的重要组成部分，决定着空气质量的好坏。世界各国环境卫生及健康等学科都开始对PM2.5等颗粒物的污染进行研究。我国于2012年制定发布了《环境空气质量保准》（GB3095-2012），这是我国第一次制定PM2.5标准，将PM2.5纳入了常规空气质量评价。从2013年开始，我国环境保护部门开始对PM2.5、TSP、SO2、NO2、CO和O3这6种污染物进行实时监测[8]。室外大气中的PM2.5进入室内和室内产生的PM2.5共同构成了室内的PM2.5颗粒物污染。大气中的PM2.5来源主要有燃煤、工业废气、汽车尾气、路面扬尘等，室外大气中的PM2.5主要来源表如表1-1所示[9]。这些PM2.5颗粒物会通过门窗等建筑围护结构、建筑通风以及人员携入等形式进入室内。室内来源指室内PM2.5产生源向室内的释放[10]。大量的研究结果表明，室内PM2.5颗粒物的产生源主要包括燃烧过程、人员及宠物活动。
第一章绪论111.4.3技术路线整个课题的内容分阶段进行，紧紧结合研究方法，将课题研究的整个过程以流程图的形式呈现，如图1-3所示的技术路线。图1-3研究技术路线图Figure1-3ResearchTechnicalRoute1.5创新点结合国内外的研究现状和本课题组之前的研究成果，本课题做出了以下改进和创新：（1）本课题是在国内外空气净化器行业首次提出PM2.5净化时间预测模型，以某品牌的空气净化器为研究对象，在PM2.5净化过程中，研究房间面积、空气净化器送风参数和室内污染情况对PM2.5净化时间的影响。运用数理统计分析的方法，对模拟数据进行回归分析，获得PM2.5净化时间的预测模型，得到各影响因子的贡献率，为空气净化的高效智能化发展奠定了理论基矗（2）在得到PM2.5净化时间预测模型的基础上，提出空气净化器最佳智能控制方案，得到空气净化器在不同工况下的最佳运行模式，并对比空气净化器的原有自动运行模式，检验最佳智能控制方案的有效性。为空气净化器智能化发展提供技SPSS术Python整理回归资料空气净化器PM2.5净化时间研究人员距离人员夹角确定影响因子理论研究模拟研究建立与实验同尺寸的小型模型PM2.5初始浓度送风速度送风方向仰角角度房间面积房间长宽比建立不同尺寸的大型模型实验验证PM2.5浓度随时间变化情况PM2.5浓度到达15ug/m3的时间PM2.5净化时间预测模型回归统计最佳运行模式智能控制方案
【参考文献】：
期刊论文
[1]空气扰动对净化器去除香烟源颗粒物性能的影响[J]. 李艳菊,裴剑霖,刘沛,申利芬,徐乐,陈志雄. 环境监测管理与技术. 2020(01)
[2]不同通风方式对办公室污染物扩散的影响[J]. 姜远征,季英波,杨法森. 洁净与空调技术. 2019(02)
[3]空气相对湿度对空气净化器净化效果影响的实验研究[J]. 白莉,倪沈阳,陈琬玥,贺梓健,李双. 暖通空调. 2018(12)
[4]浅谈室内空气污染的危害及防治对策[J]. 王东升. 中国高新区. 2018(02)
[5]空气净化器摆放位置对细颗粒物去除效果研究[J]. 陈琬玥,白莉,倪沈阳,贺梓健. 长春工程学院学报(自然科学版). 2017(04)
[6]办公建筑室内PM2.5浓度分析与控制策略研究[J]. 赵枚,丁泽群,杨翠英. 资源节约与环保. 2017(10)
[7]浅析建筑室内PM2.5污染现状及防治方法[J]. 吴梅艳. 河南建材. 2017(03)
[8]空气净化器去除颗粒污染物的试验性能研究[J]. 张欣,刘俊杰,侯跃飞,尹晓彤,裴晶晶,王志强. 安全与环境学报. 2016(05)
[9]当前雾霾成因及防控策略探讨[J]. 刘晓森. 资源节约与环保. 2016(09)
[10]新型空气净化器及其评价方法[J]. 路丽,贺军辉,田华,何溥,杨巧文. 科技导报. 2015(12)
博士论文
[1]地板送风系统室内可吸入颗粒物分布及二次悬浮特性研究[D]. 李灿.湖南大学 2010
硕士论文
[1]空气净化器的智能化设计研究[D]. 齐斌.北方工业大学 2019
[2]净化器气流组织对流场以及PM2.5净化效果的影响分析[D]. 李擎.东华大学 2016
[3]居住建筑室内细微颗粒物浓度变化影响因素及净化方法研究[D]. 刘玉荣.天津大学 2017
[4]重庆行政办公建筑室内空气品质季节性分析与评价[D]. 冉双双.重庆大学 2016
[5]居住建筑室内外PM2.5及其重金属元素的关联性研究[D]. 孟丹.南京理工大学 2016
[6]水洗式空气净化器的湿度控制[D]. 伍水木.华南理工大学 2015
[7]空气净化器和净化组件在办公建筑颗粒物过滤性能的研究[D]. 刘芳.上海师范大学 2015
[8]静电式智能空气净化器系统设计[D]. 李玉平.杭州电子科技大学 2014
[9]室内空气质量及空气净化装置净化效果评价[D]. 邓高峰.北京化工大学 2012
[10]室内颗粒物分布与沉积规律研究[D]. 宗青松.安徽工业大学 2012
本文编号：3404505
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