开放及封闭空间内细颗粒物的输运特性与捕集技术研究

发布时间：2023-03-16 18:05

　　近年来雾霾已成为大气环境污染的重要形式,研究雾霾主要成分细颗粒物的输运特性进而提出防治措施,对于提高环境空气质量,保护人类身体健康具有重要意义。本文以城市道路和室内环境为研究对象,探究了细颗粒物在开放和封闭空间内的输运过程,考察了纤维滤料对细颗粒物的过滤性能。主要的研究内容包含如下几部分:首先,以城市中典型道路及其附近区域为研究对象,采用实验与数值模拟相结合的方法,建立了气象环境因素与车辆尾气排放特征的耦合模型,揭示了尾气对于道路及路旁建筑环境空气质量的影响机理。此外,以整个道路上的平均颗粒浓度为依据,建立了颗粒物在路旁建筑环境中的输运模型,探索路旁障碍物对于颗粒传输的影响机制。结果表明,风向对于街道内颗粒物的浓度分布影响显著。在平行风向下,街道内部的颗粒物浓度较低,而垂直和倾斜风向容易造成颗粒物在街道内积聚。较高的硫酸蒸汽和有机蒸汽排放率会促进成核作用,且凝结核颗粒会迅速长大,从而污染环境。因而,需要严格限制尾气中二氧化硫和有机蒸汽的排放量。路旁隔音墙能够阻挡来流空气,限制颗粒物向下游区域运动,从而产生较低的室内颗粒浓度。路旁的植被虽然可以阻挡空气流动,但无法有效地限制颗粒物传输。楼...

【文章页数】：134 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 气溶胶颗粒物的来源
        1.1.2 颗粒物的尺寸分布特征
        1.1.3 各国空气质量标准
    1.2 开放和封闭空间内颗粒物的输运特性研究综述
        1.2.1 尾气中颗粒物的输运特性研究进展
        1.2.2 室内环境中颗粒物输运特性研究进展
        1.2.3 纤维对于颗粒物的过滤特性研究进展
    1.3 本文研究内容
第2章 细颗粒物输运特性研究方法
    2.1 引言
    2.2 流体相的数学模型
    2.3 颗粒相的数学模型
        2.3.1 欧拉方法
        2.3.2 拉格朗日方法
        2.3.3 颗粒群平衡方程
    2.4 组分输运模型
    2.5 网格划分与求解方法
    2.6 本章小结
第3章 道路附近微环境内颗粒物的输运过程
    3.1 引言
    3.2 孤立街道内超细颗粒物的生长过程
        3.2.1 模型验证
        3.2.2 工况介绍
        3.2.3 结果与讨论
    3.3 尾气中颗粒物向路旁建筑物内部的传输特性
        3.3.1 数值模型
        3.3.2 模型验证
        3.3.3 工况介绍
        3.3.4 结果与讨论
    3.4 本章小结
第4章 室内颗粒物的输运特性
    4.1 引言
    4.2 室内外颗粒物的分布特征
        4.2.1 实地测量实验
        4.2.2 晴朗与雾霾状态下室内外颗粒物浓度分析
    4.3 单面自然通风对于室内颗粒物浓度的影响
        4.3.1 数学模型
        4.3.2 模型验证
        4.3.3 工况介绍
        4.3.4 结果与讨论
    4.4 空气净化器对室内均匀分布颗粒的净化特性
        4.4.1 数值模型
        4.4.2 模型验证
        4.4.3 工况介绍
        4.4.4 结果与讨论
    4.5 空气净化器对室内非均匀分布颗粒的净化特性
        4.5.1 工况介绍
        4.5.2 结果与讨论
    4.6 本章小结
第5章 随机分布椭圆纤维对颗粒物的过滤特性
    5.1 引言
    5.2 数值模型
    5.3 模型验证
    5.4 工况介绍
    5.5 结果与讨论
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介



本文编号：3763052