機(jī)動車排放PM 2.5 單顆粒特征及老化機(jī)理研究
發(fā)布時間:2021-07-26 13:00
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國機(jī)動車保有量快速增加。一方面使得我國對石油的需求量逐年升高,給國家能源安全帶來明顯挑戰(zhàn)。另一方面導(dǎo)致大氣污染的日益加劇,嚴(yán)重影響到社會發(fā)展和人們的正常生活。機(jī)動車污染物的排放是城市大氣環(huán)境中PM2.5的主要來源之一,機(jī)動車排放控制已經(jīng)成為中國大城市空氣污染防治最重要的工作之一。機(jī)動車排放顆粒物物理化學(xué)性質(zhì)的差異對氣象、氣候以及人體健康的影響也不同,因此研究機(jī)動車排放顆粒物的物理化學(xué)特征及其在大氣環(huán)境中的老化機(jī)制對改善城市空氣質(zhì)量具有十分重要的意義。本文利用整車轉(zhuǎn)鼓實驗和發(fā)動機(jī)臺架實驗對機(jī)動車顆粒物排放特性進(jìn)行了研究。整車實驗選取了中國市場上常見的一輛缸內(nèi)直噴(GDI)汽車、一輛進(jìn)氣道噴射(PFI)汽車和一輛柴油車,在北京駕駛循壞(BDC)上對排放顆粒物的數(shù)量濃度的特征和排放顆粒物的單顆粒特征進(jìn)行了分析,同時還比較了不同駕駛狀態(tài)下顆粒物的排放特性。發(fā)動機(jī)臺架實驗選取了一臺市場上常用的GDI汽油機(jī)和一臺PFI汽油機(jī),探討了發(fā)動機(jī)類型、燃油組分(烯烴、芳烴、乙醇組分和抗爆添加劑)、發(fā)動機(jī)負(fù)荷和三效催化器(TWC)等因素對汽油機(jī)顆粒物排放特性的影響...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
中國大城市的PM2.5源解析[10]
分別是核膜態(tài)和積聚態(tài)(圖1.4)。柴油車排放顆粒物數(shù)量主要分布在核膜態(tài)(0.005~0.1μm)的粒徑范圍內(nèi)。柴油機(jī)排放的顆粒物質(zhì)量主要分布在積聚態(tài)(0.1~1μm)的粒徑范圍內(nèi),在核膜態(tài)和粗膜態(tài)也有一定的分布。研究表明,核膜態(tài)顆粒是由,在燃燒過程中,未完全燃燒的碳?xì)浠衔锖土蛩岬葥]發(fā)性組分隨尾氣管排出后凝結(jié)而成的顆粒,約占排放總顆粒物質(zhì)量的 1~20%。積聚態(tài)顆粒主要是以燃油的不完全燃燒所生成的碳煙顆粒為主,是排放總顆粒物質(zhì)量的主要貢獻(xiàn)者。粗膜態(tài)顆粒物主要來源于缸內(nèi)及排氣管的積炭脫落,其對顆粒物排放數(shù)量的貢獻(xiàn)特別小[48]。汽油機(jī)排放的顆粒物粒徑比柴油機(jī)更小,但 GDI 汽車、PFI 汽車和柴油車排放顆粒物的粒徑分布相似,都呈現(xiàn)雙模態(tài)分布。不同粒徑的顆粒在人體內(nèi)的沉積特性不同,粒徑越小的顆粒越容易進(jìn)入人體的呼吸系統(tǒng),對人體的危害越大。因此對于汽油車排放顆粒物粒徑的研究更加重要。本文對汽油機(jī)排放顆粒物的粒徑進(jìn)行了分析比較
圖 1.5 柴油機(jī)與汽油機(jī)排放的顆粒物組成[51]Fig. 1.5 Size and chemical species distribution of particles emitted from gasoline-poweredvehicles and medium-duty diesel vehicles.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Potential of secondary aerosol formation from Chinese gasoline engine exhaust[J]. Zhuofei Du,Min Hu,Jianfei Peng,Song Guo,Rong Zheng,Jing Zheng,Dongjie Shang,Yanhong Qin,He Niu,Mengren Li,Yudong Yang,Sihua Lu,Yusheng Wu,Min Shao,Shijin Shuai. Journal of Environmental Sciences. 2018(04)
[2]煤與生物質(zhì)燃燒生成碳黑團(tuán)聚物的形態(tài)分析[J]. 殷金英,鄭宇濃,周真. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2017(01)
[3]北京市大氣細(xì)顆粒物污染與來源解析研究[J]. 韓力慧,張鵬,張海亮,程水源,王海燕. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(11)
[4]汽油機(jī)動車排放PM2.5的單顆粒類型及特征[J]. 幸嬌萍,邵龍義,張文彬,彭劍飛,王文華,郭茜,胡敏,帥石金. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2016(16)
[5]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)排放顆粒有機(jī)物特征及影響因素分析[J]. 李夢仁,胡敏,吳宇聲,秦艷紅,鄭榮,彭劍飛,郭慶豐,肖瑤,胡偉,鄭競,杜卓菲,肖建華,帥石金. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2016(16)
[6]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)排放PM2.5的理化特征及影響因素[J]. 秦艷紅,胡敏,李夢仁,王銀輝,彭劍飛,鄭榮,鄭競,王玉玨,吳宇聲,王渝,顧芳婷,杜卓菲,帥石金. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(05)
[7]燃油組分對汽油機(jī)顆粒物及可揮發(fā)性有機(jī)物排放的影響[J]. 鄭榮,李夢仁,王銀輝,牛賀,胡敏,帥石金. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2016(01)
[8]北京市機(jī)動車尾氣排放因子研究[J]. 樊守彬,田靈娣,張東旭,曲松. 環(huán)境科學(xué). 2015(07)
[9]機(jī)動車非尾氣顆粒物排放研究[J]. 郝艷召,鄧順熙,邱兆文,高嬋娟. 汽車工程. 2015(02)
[10]PM2.5 and PM10-2.5 chemical composition and source apportionment near a Hong Kong roadway[J]. Yan Cheng,Shuncheng Lee,Zhaolin Gu,Kinfai Ho,Yunwei Zhang,Yu Huang,Judith C.Chow,John G.Watson,Junji Cao,Renjian Zhang. Particuology. 2015(01)
博士論文
[1]公路隧道及城市道路PM2.5單顆粒特征及老化過程研究[D]. 侯聰.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[2]柴油車細(xì)顆粒物理化性質(zhì)及其排放特征研究[D]. 張英志.清華大學(xué) 2016
[3]燃燒過程中碳煙微粒三維形貌及力學(xué)特性的研究[D]. 陳男.天津大學(xué) 2016
[4]汽油車尾氣二次有機(jī)氣溶膠生成的煙霧箱模擬[D]. 劉騰宇.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2015
[5]中國典型城市機(jī)動車排放特征與控制策略研究[D]. 張少君.清華大學(xué) 2014
[6]機(jī)動車排放PM2.5和NOx的特征與減排對策[D]. 孫國金.浙江大學(xué) 2013
[7]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)排氣微粒物理化學(xué)特征的研究[D]. 潘鎖柱.天津大學(xué) 2012
[8]現(xiàn)代柴油機(jī)全氣缸取樣系統(tǒng)開發(fā)及缸內(nèi)微粒理化特性研究[D]. 董素榮.天津大學(xué) 2007
碩士論文
[1]北京市機(jī)動車發(fā)展及顆粒排放物污染特征研究[D]. 于英漢.北京建筑大學(xué) 2015
[2]廣州市機(jī)動車PM2.5及其金屬元素排放特征研究[D]. 韓昊.暨南大學(xué) 2015
[3]汽油機(jī)一次顆粒物排放特性及二次顆粒物生成潛勢的研究[D]. 鄭榮.清華大學(xué) 2015
[4]蘭州市機(jī)動車尾氣排放對大氣環(huán)境影響分析及對策研究[D]. 王莉莉.蘭州交通大學(xué) 2013
[5]正庚烷燃燒過程中柴油機(jī)缸內(nèi)微粒微觀形貌及結(jié)構(gòu)的研究[D]. 王磊.天津大學(xué) 2012
[6]汽車排放影響因素及微觀排放模型研究[D]. 張西振.長安大學(xué) 2007
本文編號:3303611
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
中國大城市的PM2.5源解析[10]
分別是核膜態(tài)和積聚態(tài)(圖1.4)。柴油車排放顆粒物數(shù)量主要分布在核膜態(tài)(0.005~0.1μm)的粒徑范圍內(nèi)。柴油機(jī)排放的顆粒物質(zhì)量主要分布在積聚態(tài)(0.1~1μm)的粒徑范圍內(nèi),在核膜態(tài)和粗膜態(tài)也有一定的分布。研究表明,核膜態(tài)顆粒是由,在燃燒過程中,未完全燃燒的碳?xì)浠衔锖土蛩岬葥]發(fā)性組分隨尾氣管排出后凝結(jié)而成的顆粒,約占排放總顆粒物質(zhì)量的 1~20%。積聚態(tài)顆粒主要是以燃油的不完全燃燒所生成的碳煙顆粒為主,是排放總顆粒物質(zhì)量的主要貢獻(xiàn)者。粗膜態(tài)顆粒物主要來源于缸內(nèi)及排氣管的積炭脫落,其對顆粒物排放數(shù)量的貢獻(xiàn)特別小[48]。汽油機(jī)排放的顆粒物粒徑比柴油機(jī)更小,但 GDI 汽車、PFI 汽車和柴油車排放顆粒物的粒徑分布相似,都呈現(xiàn)雙模態(tài)分布。不同粒徑的顆粒在人體內(nèi)的沉積特性不同,粒徑越小的顆粒越容易進(jìn)入人體的呼吸系統(tǒng),對人體的危害越大。因此對于汽油車排放顆粒物粒徑的研究更加重要。本文對汽油機(jī)排放顆粒物的粒徑進(jìn)行了分析比較
圖 1.5 柴油機(jī)與汽油機(jī)排放的顆粒物組成[51]Fig. 1.5 Size and chemical species distribution of particles emitted from gasoline-poweredvehicles and medium-duty diesel vehicles.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Potential of secondary aerosol formation from Chinese gasoline engine exhaust[J]. Zhuofei Du,Min Hu,Jianfei Peng,Song Guo,Rong Zheng,Jing Zheng,Dongjie Shang,Yanhong Qin,He Niu,Mengren Li,Yudong Yang,Sihua Lu,Yusheng Wu,Min Shao,Shijin Shuai. Journal of Environmental Sciences. 2018(04)
[2]煤與生物質(zhì)燃燒生成碳黑團(tuán)聚物的形態(tài)分析[J]. 殷金英,鄭宇濃,周真. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2017(01)
[3]北京市大氣細(xì)顆粒物污染與來源解析研究[J]. 韓力慧,張鵬,張海亮,程水源,王海燕. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(11)
[4]汽油機(jī)動車排放PM2.5的單顆粒類型及特征[J]. 幸嬌萍,邵龍義,張文彬,彭劍飛,王文華,郭茜,胡敏,帥石金. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2016(16)
[5]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)排放顆粒有機(jī)物特征及影響因素分析[J]. 李夢仁,胡敏,吳宇聲,秦艷紅,鄭榮,彭劍飛,郭慶豐,肖瑤,胡偉,鄭競,杜卓菲,肖建華,帥石金. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2016(16)
[6]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)排放PM2.5的理化特征及影響因素[J]. 秦艷紅,胡敏,李夢仁,王銀輝,彭劍飛,鄭榮,鄭競,王玉玨,吳宇聲,王渝,顧芳婷,杜卓菲,帥石金. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(05)
[7]燃油組分對汽油機(jī)顆粒物及可揮發(fā)性有機(jī)物排放的影響[J]. 鄭榮,李夢仁,王銀輝,牛賀,胡敏,帥石金. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2016(01)
[8]北京市機(jī)動車尾氣排放因子研究[J]. 樊守彬,田靈娣,張東旭,曲松. 環(huán)境科學(xué). 2015(07)
[9]機(jī)動車非尾氣顆粒物排放研究[J]. 郝艷召,鄧順熙,邱兆文,高嬋娟. 汽車工程. 2015(02)
[10]PM2.5 and PM10-2.5 chemical composition and source apportionment near a Hong Kong roadway[J]. Yan Cheng,Shuncheng Lee,Zhaolin Gu,Kinfai Ho,Yunwei Zhang,Yu Huang,Judith C.Chow,John G.Watson,Junji Cao,Renjian Zhang. Particuology. 2015(01)
博士論文
[1]公路隧道及城市道路PM2.5單顆粒特征及老化過程研究[D]. 侯聰.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[2]柴油車細(xì)顆粒物理化性質(zhì)及其排放特征研究[D]. 張英志.清華大學(xué) 2016
[3]燃燒過程中碳煙微粒三維形貌及力學(xué)特性的研究[D]. 陳男.天津大學(xué) 2016
[4]汽油車尾氣二次有機(jī)氣溶膠生成的煙霧箱模擬[D]. 劉騰宇.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2015
[5]中國典型城市機(jī)動車排放特征與控制策略研究[D]. 張少君.清華大學(xué) 2014
[6]機(jī)動車排放PM2.5和NOx的特征與減排對策[D]. 孫國金.浙江大學(xué) 2013
[7]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)排氣微粒物理化學(xué)特征的研究[D]. 潘鎖柱.天津大學(xué) 2012
[8]現(xiàn)代柴油機(jī)全氣缸取樣系統(tǒng)開發(fā)及缸內(nèi)微粒理化特性研究[D]. 董素榮.天津大學(xué) 2007
碩士論文
[1]北京市機(jī)動車發(fā)展及顆粒排放物污染特征研究[D]. 于英漢.北京建筑大學(xué) 2015
[2]廣州市機(jī)動車PM2.5及其金屬元素排放特征研究[D]. 韓昊.暨南大學(xué) 2015
[3]汽油機(jī)一次顆粒物排放特性及二次顆粒物生成潛勢的研究[D]. 鄭榮.清華大學(xué) 2015
[4]蘭州市機(jī)動車尾氣排放對大氣環(huán)境影響分析及對策研究[D]. 王莉莉.蘭州交通大學(xué) 2013
[5]正庚烷燃燒過程中柴油機(jī)缸內(nèi)微粒微觀形貌及結(jié)構(gòu)的研究[D]. 王磊.天津大學(xué) 2012
[6]汽車排放影響因素及微觀排放模型研究[D]. 張西振.長安大學(xué) 2007
本文編號:3303611
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