本文關(guān)鍵詞：顆粒物在眼結(jié)膜上的沉降速度預(yù)測模型，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,顆粒物速度沉降模型大體分為三類。經(jīng)驗公式模型、半經(jīng)驗公式模型和概率預(yù)測模型。這些模型有各自的特點,用時也存在明顯的問題。經(jīng)驗公式模型各項的物理意義不夠明確,實用性不強;半經(jīng)驗公式模型往往表達(dá)式繁瑣,計算量過大;概率預(yù)測模型存在不定因素引起的隨機誤差。因此,本文提出顆粒物在眼結(jié)膜上沉降速度的新預(yù)測模型。本文首先根據(jù)顆粒物沉降速度的定義,分析室內(nèi)顆粒物受力,接著分析顆粒物在濃度邊界層的沉降機理,然后分析出了影響顆粒沉降的主要因素,提出預(yù)測模型的微分方程。通過對各項簡化后解得微分方程,得到沉降速度的解析法表達(dá)式。最后將模型的數(shù)值解與經(jīng)典實驗結(jié)果進行對比,驗證了模型的可靠性。本文得出在低摩擦速度下,致敏顆粒在眼結(jié)膜的沉降速度隨粒徑的增加呈先減小后增大變化,而在較高摩擦速度下,粒徑越大沉降速度越大;當(dāng)致敏顆粒的粒徑相同時,空氣的摩擦速度越大,其在眼結(jié)膜上的沉降速度越大。落入比例最高的粒徑列為引發(fā)眼科疾病的過敏原重點粒徑,需要給予醫(yī)學(xué)上最大的重視。當(dāng)室內(nèi)空氣運動較劇烈時,沉降于坐姿人體眼結(jié)膜的顆粒物越多,引發(fā)眼科疾病越幾率大。新模型對找到引發(fā)眼科疾病的過敏原的重點粒徑提供了思路,對影響眼科疾病發(fā)病率因素的研究提供了理論參考,具有跨學(xué)科的重要意義。本文的解析法預(yù)測模型有明顯的優(yōu)勢。首先,在保證精度的條件下,新模型多次運用近似公式簡化微分方程,不僅減少了大量繁瑣公式的輸入,而且大大縮短了輸出結(jié)果的計算時間。再者,不同于經(jīng)驗或半經(jīng)驗公式,新模型其表達(dá)式各項物理意義明確,理論性強于經(jīng)驗公式,同時避免了概率模型引起的隨機誤差。其次,當(dāng)流場條件變化時,經(jīng)驗公式不能幫助我們了解顆粒物的行為或預(yù)測微粒的沉降。最后,新模型考慮了眼結(jié)膜與空氣之間的溫差引起的熱泳,該因素是影響顆粒物在眼結(jié)膜上沉降速度的重要因素之一,因此,新模型的計算結(jié)果更接近實際情況,精度高于不考慮溫差的模型。
【關(guān)鍵詞】：顆粒物 沉降速度 預(yù)測模型 眼結(jié)膜
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R122;TU834
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-20
• 1.1 課題背景13
• 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 室內(nèi)顆粒污染對人體健康的危害16-18
• 1.3.1 氣溶膠顆粒對人體健康的危害16-17
• 1.3.2 生物顆粒對人體健康的危害17-18
• 1.4 本文的研究內(nèi)容18-19
• 1.5 課題來源19-20
• 第2章 懸浮顆粒物沉降的理論基礎(chǔ)20-39
• 2.1 顆粒物的介紹20-28
• 2.1.1 大氣顆粒物的來源及組成20-21
• 2.1.2 顆粒物的性質(zhì)21-23
• 2.1.3 氣溶膠顆粒物的分類23-25
• 2.1.4 有關(guān)的國家限額標(biāo)準(zhǔn)25-26
• 2.1.5 室內(nèi)的氣溶膠顆粒物26-27
• 2.1.6 空氣中存在的微生物27-28
• 2.2 主要參數(shù)的介紹28-31
• 2.2.1 雷諾數(shù)28-29
• 2.2.2 斯托克斯數(shù)29
• 2.2.3 施密特數(shù)29-30
• 2.2.4 摩擦速度30
• 2.2.5 沉降速度30-31
• 2.2.6 松弛時間31
• 2.3 顆粒物沉降的受力分析31-35
• 2.3.1 重力31-32
• 2.3.2 布朗擴散力32
• 2.3.3 紊流擴散力32
• 2.3.4 渦泳力32-33
• 2.3.5 熱泳力33
• 2.3.6 剪切浮力33-34
• 2.3.7 斯托克斯阻力34
• 2.3.8 其他力34-35
• 2.3.9 綜合受力分析35
• 2.4 測定懸浮顆粒物濃度的方法35-38
• 2.4.1 重量法35-36
• 2.4.2 數(shù)量法36-37
• 2.4.3 相對濃度方法37
• 2.4.4 生物微粒的測定方法37-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第3章 沉降的顆粒物對眼結(jié)膜的作用39-44
• 3.1 人眼模型39-40
• 3.2 顆粒物在邊界層的運動機理40-41
• 3.3 顆粒物與眼結(jié)膜之間的相互作用41-42
• 3.3.1 碰撞與反彈41
• 3.3.2 黏附41
• 3.3.3 二次懸浮41-42
• 3.4 沉積顆粒對眼結(jié)膜的生化作用42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 顆粒物在眼結(jié)膜上沉降速度的預(yù)測模型44-55
• 4.1 顆粒沉降實驗與理論模型44-46
• 4.2 經(jīng)驗公式46-48
• 4.2.1 水利光滑區(qū)47
• 4.2.2 粗糙過渡區(qū)47
• 4.2.3 完全粗糙區(qū)47-48
• 4.3 預(yù)測模型的微分方程48-49
• 4.4 微分方程解析式的分解49-53
• 4.4.1 布朗擴散項49-51
• 4.4.2 紊流擴散項51-52
• 4.4.3 熱泳速度項52-53
• 4.5 預(yù)測模型的求解53-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第5章 預(yù)測模型的驗證55-58
• 5.1 預(yù)測結(jié)果與經(jīng)典實驗數(shù)據(jù)的對比55-56
• 5.2 較高摩擦速度下沉降速度的預(yù)測56
• 5.3 新預(yù)測模型的優(yōu)點56-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 致謝65-66
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄66

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