基于數(shù)值計算的細顆粒物采樣管路傳輸損失評估
本文選題:細顆粒物 + 采樣管路; 參考:《環(huán)境科學》2016年12期
【摘要】:細顆粒物(PM_(2.5))理化性質(zhì)測量是研究大氣PM_(2.5)污染來源及成因的重要手段之一,最大限度降低細顆粒物在采樣輸送過程中的損失對提高測量結(jié)果的準確性至關重要.為了評估常規(guī)測量體系中采樣管路內(nèi)PM_(2.5)的輸送損失情況,并在此基礎上探究合適的采樣管路布置方案,本研究采用數(shù)值計算方法分析了管徑、管長及彎管數(shù)目這3個主要參數(shù)在不同變化范圍內(nèi)對PM_(2.5)輸送效率的影響.結(jié)果表明,流量為20.0 L·min~(-1)時,管徑4 mm、管長1.0 m的豎直管路內(nèi)PM_(2.5)質(zhì)量濃度輸送效率為89.6%,管徑增至14 mm時輸送效率升至98.3%.流量為1.0 L·min~(-1)時,管徑4 mm、管長10.0 m的水平管路內(nèi)PM_(2.5)質(zhì)量濃度輸送效率僅為86.7%,管長降至0.5 m時輸送效率提高至99.2%.彎管弧度為90°時,流量20.0 L·min~(-1)、管徑4 mm的湍流態(tài)彎管處,PM_(2.5)質(zhì)量濃度輸送效率低至85.2%.流量(L·min~(-1))與管徑(mm)之比小于1.4使管內(nèi)流態(tài)為層流時有利于降低顆粒物輸送損失.為保證PM_(2.5)輸送效率在97%以上,2.5、5.0和10.0 L·min~(-1)儀器建議選擇管長在6.0 m以內(nèi)的豎直采樣管;流量為16.7 L·min~(-1)和20.0 L·min~(-1)儀器建議選擇管徑在12 mm以上的豎直采樣管;水平管路管長由流量與管徑之比確定;在湍流流態(tài)下,建議減少彎管的使用數(shù)量.
[Abstract]:The measurement of physical and chemical properties of fine particulate matter is one of the important means to study the source and cause of atmospheric PMmatter pollution. It is very important to reduce the loss of fine particulate matter in the process of sampling and transportation to improve the accuracy of measurement results. In order to evaluate the transportation loss of PMSP 2.5) in the conventional measurement system, and on this basis to explore the appropriate layout of the sampling pipeline, the diameter of the pipe is analyzed by numerical calculation method. The influence of three main parameters of pipe length and number of bends on the transport efficiency of PMCs 2.5 in different ranges. The results show that when the flow rate is 20.0 L / min ~ (-1), the transport efficiency of mass concentration in a vertical pipe with a diameter of 4 mm and a length of 1.0 m is 89.6m, and when the diameter of the pipe increases to 14 mm, the transport efficiency increases to 98.3mm. When the flow rate is 1.0 L / min ~ (-1), the transport efficiency of mass concentration in a horizontal pipe with a diameter of 4 mm and a length of 10.0 m is only 86.7% and 99.2% when the length of the pipe drops to 0.5 m. When the curve is 90 擄, the mass concentration transport efficiency is as low as 85.2 when the flow rate is 20.0 L / min ~ (-1) and the pipe diameter is 4 mm. When the flow rate is less than 1.4, the laminar flow pattern is favorable to reduce the particle transport loss. In order to ensure that the transport efficiency is over 97% and 10.0 L / min ~ (-1), it is suggested that a vertical sampling tube with a length of less than 6.0 m should be selected, and a vertical sampling tube with a flow rate of 16.7 L / min ~ (-1) and 20.0 L / min ~ (-1) should be selected. The length of the horizontal pipe is determined by the ratio of flow to diameter, and it is suggested to reduce the number of bends in turbulent flow.
【作者單位】: 上海交通大學環(huán)境科學與工程學院;北京科領奈爾環(huán)境科技有限公司;上海市環(huán)境科學研究院;
【基金】:國家科技支撐計劃項目(2014BAC22B01) 國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFC0208700)
【分類號】:X513;X831
【參考文獻】
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1 程念亮;李云婷;張大偉;聶滕;邱啟鴻;徐文帥;;2013年1月北京市一次空氣重污染成因分析[J];環(huán)境科學;2015年04期
2 程萌田;潘月鵬;王輝;劉全;王躍思;;大氣PM_(2.5)中水溶性離子在線觀測技術(shù)的應用研究[J];環(huán)境科學;2013年08期
3 何啟梅;王啟燕;高鴻恩;黃晟敏;;氣溶膠在采樣管中的沉積特性研究[J];環(huán)境科學與技術(shù);2011年06期
【共引文獻】
相關期刊論文 前10條
1 高文康;唐貴謙;吉東生;劉子銳;宋濤;程萌田;王躍思;;2013—2014年《大氣污染防治行動計劃》實施效果及對策建議[J];環(huán)境科學研究;2016年11期
2 楊懂艷;劉保獻;石愛軍;張大偉;丁萌萌;周健楠;富佳明;景寬;;PM_(2.5)在線水溶性離子與濾膜采集-實驗室檢測的比對分析[J];環(huán)境科學;2016年10期
3 羅李娜;程真;朱雯斐;張強;樓晟榮;喬利平;晏乃強;;基于數(shù)值計算的細顆粒物采樣管路傳輸損失評估[J];環(huán)境科學;2016年12期
4 郭立平;李成才;王旭光;周玉都;;廊坊空氣重污染的大氣環(huán)流形勢和氣象條件[J];中國人口·資源與環(huán)境;2016年S1期
5 張南;熊黑鋼;葛秀秀;段鵬程;毛先如;王亞龍;;北京市冬季霧霾天人體呼吸高度PM_(2.5)變化特征對氣象因素的響應[J];環(huán)境科學;2016年07期
6 王浩;高健;李慧;王涵;李軼;王淑蘭;柴發(fā)合;;2007—2014年北京地區(qū)PM_(2.5)質(zhì)量濃度變化特征[J];環(huán)境科學研究;2016年06期
7 陳云波;徐峻;何友江;杜曉惠;唐偉;孟凡;;北京市冬季典型重污染時段PM_(2.5)污染來源模式解析[J];環(huán)境科學研究;2016年05期
8 程念亮;易文杰;張開太;孟凡;程剛;胡君;馮宇;陳云波;張瑋琦;;2013年中國硫沉降數(shù)值模擬研究[J];環(huán)境污染與防治;2016年04期
9 于博;程念亮;李紅霞;陳云波;張瑋琦;張玉潔;黨鴻雁;楊欣;;北京市PM_(2.5)組分SO_4~(2-)濃度的時空分布及來源分析[J];環(huán)境工程;2016年07期
10 李珊珊;程念亮;潘濤;孟凡;柴發(fā)合;;2014年10月京津冀一次空氣重污染過程分析[J];環(huán)境科學與技術(shù);2016年03期
【二級參考文獻】
相關期刊論文 前10條
1 薛文博;付飛;王金南;唐貴謙;雷宇;楊金田;王躍思;;中國PM_(2.5)跨區(qū)域傳輸特征數(shù)值模擬研究[J];中國環(huán)境科學;2014年06期
2 王躍;王莉莉;趙廣娜;王躍思;安俊琳;劉子銳;唐貴謙;;北京冬季PM2.5重污染時段不同尺度環(huán)流形勢及邊界層結(jié)構(gòu)分析[J];氣候與環(huán)境研究;2014年02期
3 王叢梅;楊永勝;李永占;范引琪;;2013年1月河北省中南部嚴重污染的氣象條件及成因分析[J];環(huán)境科學研究;2013年07期
4 程念亮;徐峻;何友江;楊小陽;孟凡;;我國東部沿海春季主要大氣污染物垂直分布及來源模擬研究[J];環(huán)境工程技術(shù)學報;2013年04期
5 董芬;王喜全;王自發(fā);晏平仲;;北京地區(qū)大氣污染分布的“南北兩重天”現(xiàn)象[J];氣候與環(huán)境研究;2013年01期
6 程念亮;孟凡;徐峻;何友江;;中國東部春季一次強冷鋒活動空氣污染輸送過程分析[J];環(huán)境科學研究;2013年01期
7 趙秀娟;姜華;王麗濤;魏巍;程丹丹;蘇捷;潘雪梅;;應用CMAQ模型解析河北南部城市的霾污染來源[J];環(huán)境科學學報;2012年10期
8 金鑫;程萌田;溫天雪;唐貴謙;王輝;王躍思;;北京冬季一次重污染過程PM_(2.5)中水溶性無機鹽的變化特征[J];環(huán)境化學;2012年06期
9 劉全;孫揚;胡波;劉子銳;AKIO Shimono;王躍思;;北京冬季PM_1中有機氣溶膠的高分辨率氣溶膠質(zhì)譜觀測[J];科學通報;2012年05期
10 趙普生;徐曉峰;孟偉;董t,
本文編號:1956443
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