黑碳（BC）和多環(huán)芳烴（PAH）是柴油車顆粒物（PM）的關(guān)鍵組分,其對大氣環(huán)境、人體健康都具有顯著的負(fù)面效應(yīng),此外,BC還具有強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)。研究重型柴油車BC和PAH的排放特征,建立其與車輛控制技術(shù)和道路工況等因素之間的定量響應(yīng)關(guān)系,對于控制重型柴油車排放具有重要意義。本研究集成等比例、二級稀釋、車載診斷系統(tǒng)（OBD）等先進(jìn)技術(shù),搭建了一套新型車載排放測試系統(tǒng),從等比例采樣的準(zhǔn)確性等6個方面構(gòu)建了車載測試質(zhì)控體系并從組分提取等3個關(guān)鍵環(huán)節(jié)優(yōu)化了PAH分析方法,實現(xiàn)了重型柴油車尾氣PM中BC排放的實時瞬態(tài)測量和PAH在線采集。研究首次獲得了不同控制技術(shù)的重型柴油車瞬態(tài)的BC排放特征,構(gòu)建了車輛BC排放隨發(fā)動機(jī)比功率-瞬時車速（VSP-V）變化的函數(shù),車輛的BC排放速率隨VSP-V的增加而增加。基于該速率,發(fā)現(xiàn)平均車速和BC排放之間存在強(qiáng)相關(guān)性,并可通過復(fù)合函數(shù)（R2=0.71）進(jìn)行表征。研究發(fā)現(xiàn)車輛的BC排放因子受以下3個因素影響:1)排放標(biāo)準(zhǔn),國III/IV/V車輛的BC排放相比于國II車輛分別下降66%、77%和93%;2)道路工況,車輛在城市道路時的BC排放比快速路高125±11... 

【文章來源】：清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 柴油車顆粒物關(guān)鍵組分對大氣環(huán)境、人體健康和全球氣候的影響
        1.1.2 中國重型柴油車保有量變化趨勢
        1.1.3 重型柴油車的排放控制進(jìn)程
        1.1.4 對重型柴油車顆粒物中關(guān)鍵組分的關(guān)注
    1.2 國內(nèi)外研究概況
        1.2.1 柴油車排放的測試方法
        1.2.2 柴油車顆粒物中黑碳及多環(huán)芳烴的測定方法
        1.2.4 中國重型柴油車排放清單的研究情況
    1.3 研究目的、內(nèi)容及意義
        1.3.1 研究的目的及意義
        1.3.2 研究內(nèi)容
第2章 車載測試平臺的建立和化學(xué)分析方法的優(yōu)化
    2.1 測試車輛信息及測試路線
        2.1.1 測試車輛
        2.1.2 測試路線
    2.2 建立第三代車載測試平臺
        2.2.1 Semtech-Ecostar氣態(tài)污染物分析儀
        2.2.2 EFM尾氣流量計
        2.2.3 FPS4000稀釋系統(tǒng)
        2.2.4 ELPI+顆粒物分析儀
        2.2.5 Aethalometer黑碳分析儀
        2.2.6 MPS等比例采樣系統(tǒng)
        2.2.7 車輛工況記錄系統(tǒng)
        2.2.8 其他附屬設(shè)備
    2.3 顆粒物中多環(huán)芳烴分析方法的優(yōu)化
    2.4 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證
        2.4.1 車輛工況數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性
        2.4.2 車載測試和臺架測試數(shù)據(jù)的一致性
        2.4.3 部分流采樣的代表性
        2.4.4 儀器之間數(shù)據(jù)的同步性
        2.4.5 Aethalometer數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性
        2.4.6 等比例采樣的準(zhǔn)確性
        2.4.7 多環(huán)芳烴分析的準(zhǔn)確性
    2.5 機(jī)動車排放因子和排放速率處理方法
    2.6 本章小結(jié)
第3章 重型柴油車黑碳的排放特征研究
    3.1 基于實際道路的黑碳整體排放水平
        3.1.1 黑碳的排放因子
        3.1.2 與其他研究的比較
    3.2 重型柴油車黑碳排放水平的影響因素
        3.2.1 排放標(biāo)準(zhǔn)
        3.2.2 道路工況
        3.2.3 車輛維護(hù)水平
    3.3 黑碳的排放速率及與車速的關(guān)系
        3.3.1 黑碳的排放速率
        3.3.2 黑碳排放速率和車速的關(guān)系
    3.4 高排放車對車隊平均排放因子的影響
    3.5 重型柴油車排放顆粒物中黑碳的比例
        3.5.1 柴油車顆粒物質(zhì)量的計算
        3.5.2 柴油車顆粒物的質(zhì)量排放因子
        3.5.3 基于發(fā)動機(jī)技術(shù)和道路工況的車輛排放BC/PM比值
        3.5.4 基于微觀工況單元的BC/PM比值
        3.5.5 BC/PM比值的不確定性
    3.6 本章小結(jié)
第4章 重型柴油車顆粒物中多環(huán)芳烴的排放特征研究
    4.1 重型柴油車顆粒物中多環(huán)芳烴的總體排放水平
        4.1.1 顆粒物中多環(huán)芳烴總排放因子和單體排放因子
        4.1.2 與其他研究結(jié)果的比較
    4.2 重型柴油車顆粒物中多環(huán)芳烴排放水平的影響因素分析
        4.2.1 排放標(biāo)準(zhǔn)
        4.2.2 道路工況
    4.3 多環(huán)芳烴特征化合物的比值
    4.4 重型柴油顆粒物中多環(huán)芳烴的毒性
        4.4.1 毒性當(dāng)量因子的確定
        4.4.2 多環(huán)芳烴毒性當(dāng)量及其不確定性
    4.5 本章小結(jié)
第5章 重型柴油車黑碳及多環(huán)芳烴排放清單的建立
    5.1 排放清單中關(guān)鍵參數(shù)的確定
        5.1.1 排放總量的計算
        5.1.2 車型分類、保有量及活動水平
        5.1.3 排放標(biāo)準(zhǔn)實施情況
        5.1.4 排放因子的確定
    5.2 中國重型柴油車黑碳排放清單
        5.2.1 近十年重型柴油車黑碳排放總量
        5.2.2 分車型的黑碳排放特征
        5.2.3 施行控制措施帶來的黑碳減排收益
        5.2.4 重型柴油車黑碳排放的空間分布
        5.2.5 與其他研究的結(jié)果比較及重型柴油車貢獻(xiàn)率的變化
    5.3 中國在2013年的重型柴油車顆粒物中多環(huán)芳烴排放清單
        5.3.1 重型柴油車顆粒物中多環(huán)芳烴排放總量
        5.3.2 與其他研究結(jié)果的比較
        5.3.3 重型柴油車顆粒物中多環(huán)芳烴排放的空間分布
        5.3.4 重型柴油車基于毒性當(dāng)量的多環(huán)芳烴排放
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3007281