国内外大气颗粒物中有机污染物研究工作进展

本文论述了近年来国内外大气颗粒物中有机污染物的研究现状，研究方法及其分布规律，并对控制大气污染提出了防治措施     

大气颗粒物化学组分分析技术研究进展

从大气颗粒物的化学组分的研究出发,阐述了离线技术和在线技术在颗粒物组分分析中的应用进展,对于采样技术、样品预处理技术进行了比较分析,对于离线分析技术的原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、X射线荧光光谱仪(XRF)、离子色谱仪(IC)、气相色谱-质联联用仪(GC-MS)、热光碳分析仪(TOR/TOT)等进行了深入介绍,展望了在线分析技术在大气颗粒物组分分析中的发展趋势,对水溶性离子组分在线分析、OC/EC在线分析、化学组分在线分析、颗粒物质量浓度在线监测、单颗粒理化特性在线监测等进行了阐述。为颗粒物组分分析提供了依据,也为治理雾霾提供理论依据。     

颗粒物上多环芳烃的光转化作用

本文介绍了沉积在砂粒、粘土粒和煤渣上的Ｂａｐ、荧蒽、晕苯及Ｑｕ在阳光或氙灯光照射下的光转化半衰期。结果表明影响光转化速率的因素是颗粒物种类、光源和照度。     

街道峡谷内颗粒物扩散沉积的数值模拟研究

采用计算流体动力学(CFD)技术,模拟分析了孤立街道峡谷内气流运动和颗粒物的扩散沉积.计算中选取中低来流风速(3,5,10 m/s)和高来流风速(20 m/s),颗粒粒径范围为0.01～10μm.得到了峡谷内气流速度场、颗粒运动轨迹和颗粒在建筑物不同表面及地面上的沉积率.结果表明,颗粒在地面上的沉积率明显高于在建筑物各表面上的沉积率;来流风速一定时颗粒在峡谷迎风面、背风面、建筑物屋顶及地面上的沉积率都对粒径的变化不敏感,中低风速范围内颗粒在建筑物各表面和地面的沉积率都对风速变化不敏感;在峡谷迎风面及地面上,颗粒在高风速下的沉积率明显大于中低风速下的沉积率,而在峡谷背风面及建筑物屋顶上,颗粒在高风速下的沉积率明显低于中低风速下的沉积率;在中低风速下,颗粒在背风面的沉积率高于在迎风面的沉积率,而在高风速下,颗粒在背风面的沉积率却低于在迎风面的沉积率.     

大气颗粒物的TXRF分析技术研究

全反射X射线荧光(TXRF)分析是一种较先进的核分析技术,探测限可达到ng级.本文描述了TXRF技术的基本原理,并应用它分析了环境大气颗粒物.     

大气颗粒物酸碱性表征方法的研究

提出使用代表性酸碱组分定量表征大气颗粒物酸碱性的方法, 通过对颗粒物样品的水溶液进行微量酸碱滴定及其水溶性离子浓度测定, 利用酸碱平衡原理和溶液中离子 电荷守恒原理, 计算 出单位质量颗粒物中 6 种代表性酸碱组分的分析浓度, 能够量化颗粒物的酸碱性强弱和变化特征。将 1 mg 颗粒物加入到不同pH 值溶液中, 把计算得到的消耗氢离子的量与溶液的初始 pH 值进行多项式回归, 发现回归公式的相关系数均大于 0.99, 表明该多项式可以定量表征单位质量颗粒物对不同pH 降水的中和能力, 适用于估算较低离子浓度的降水捕获颗粒物后pH值的变化情况。     

大气颗粒物与气象条件相关性研究综述

综述了大气颗粒物的年际、季节性、日变化规律及其在空间上的污染特征。介绍了国内外对大气颗拉物与风向、风速、气温相对湿度、气压、降水量及大气能见度等气象要素的相关性研究成果,并提出了今后两者相关性分析的研究方向。     

大气切变对流的数值研究

利用二维数值计算,对大气的切变对流进行了研究.流场包括一个平流层顶的射流,其下有一个热不稳定层.用不同的参数代表不同的切变和温度不稳定性,对流场进行模拟,并和在没有风切变下的情况比较.发现对流顶部的射流会形成一种障碍,把穿透阻挡,恰如"切变障碍"理论所描述的一样;此外,当切变加强,所产生的重力波的振幅也随之增大.     

污染物大气扩散数值模拟中伪扩散的控制

用数值模拟的方法预测污染物在大气中的扩散已经被广泛采用,但数值模拟产生的伪扩散一直是影响模拟结果精度的重要因素.为此分析了数值模拟中伪扩散产生的原因,用一阶迎风差分和对流项二次迎风插值格式对一稳态污染物扩散模型进行了计算,并比较了计算结果,得出了有实际意义的结论.     

大中尺度大气污染物扩散数值模拟研究进展

应用大气污染物扩散模型模拟大中尺度下大气污染物的扩散和输送特征,为空气质量预报和健康风险评估等工作提供了科学依据。总结了目前广泛应用于模拟大气污染物的模型,以放射性核素为例,详细比较了高斯模式、拉格朗日模式和欧拉模式中应用较广泛的模型对模拟放射性核素的干湿沉降、输送和扩散的性能,展望了未来提高数值模拟精确度的方法和发展趋势,通过人工智能算法提高气象数据的质量以及贝叶斯反演方法提高排放源清单的分辨率,对未来提高模拟精确度具有重要的意义。     

伴有二级化学反应的瞬态质扩散非Fick分析

以Fick第一定律为基础，对伴有二级均相化学的瞬态扩散传质问题进行了分析。结果表明，在化学反应强度为正时，二级反应浓度分布的非Fick解要明显高于一级反应；当化学反应强度为负时，二级反应浓度分布的非Fick解要低于一级反应。     

丙烯酰胺-苯乙烯共聚物乳胶粒理化性质的研究

采用无皂乳液聚合方法,考察了单体比例及其用量、引发剂质量分数和溶剂丙酮的加入对丙烯酰胺(AAm)-苯乙烯(St)共聚物乳胶粒的形态与表面电荷性质以及乳液稳定性的影响.实验结果表明,加大聚合体系中单体的质量分数,可以得到粒径较大的乳胶粒,但乳液的表面电荷密度和机械稳定性减小.通过增大AAm在单体中的质量分数,增加引发剂的用量,或者往溶剂反应体系中添加部分丙酮,可得到粒径和表面电荷密度较小的乳液.     

Simulating Deposition of Aerosol Particles on Single Fiber Surface

The stochastic simulation method,based on the concept of control window and the numerical solution of the Langevin equation,is applied to solve the deposition problem of particles from the flowing suspensions onto a fiber collector. Using the Kuwabara model to characterize the flow field,the effects of Stokes number,interception parameter,packing density,particle size distribution on the collection efficiency,and the deposition morphology of particles onto a collector are examined. The morphology of deposit...     

辛烷和空气逆向流扩散火焰的数值模拟

以多孔壁注入燃料流与逆向空气射流所构成的有燃烧的层流边界层流动为研究对象,建立了一组描述在边界层中有气相反应的偏微分方程组.该方程组经相似变换和线性化,然后采用带系数的牛顿迭代法求解.首先对甲烷和空气逆向流扩散火焰结构进行了算例分析与结果验证,然后对目前尚属首例的辛烷和空气逆向流扩散火焰进行了预测分析,其中燃烧反应计算涉及51种化学组分、369步基元反应.     

激光法制备Fe/C超微粒子的进一步研究

采用激光气相法制备了Fe/C超微粒子,较为详细地研究了实验参数对超微粒子性能的影响,用x-射线衍射、红外光谱、透射电镜等先进技术研究了样品的特性。并对样品在空气中的氧化性进行了初探。     

多孔介质中可逆化学反应和传质过程数值模拟

考虑到流体同固体骨架间的化学反应对多孔介质内的传递过程有很大影响,在导出微元体的综合速率表达式基础上,建立了描述当流体同固体骨架间存在可逆化学反应时多孔介质内传递过程的数学模型,运用有效容积隐式方法对其进行数值求解·针对固定床中铁矿石的间接还原反应,分析了流速、颗粒半径、化学反应平衡常数、化学反应速率等主要参数以及Peclet数和Thiele数的相对大小对床层内气体浓度分布和固体转化率分布的影响规律·研究结果对反应器的设计和运行具有一定的参考作用·     

考虑固体颗粒的自由喷流噪声的数值研究

研究固体颗粒对喷流流场和声场的影响.选取6种不同的湍流模型,对自由喷流进行稳态计算分析,对比发现RNG k-ε模型最适合用于稳态喷流数值模拟;采用LES模型计算喷流的非稳态结果,并结合FW-H方程进行了喷流声场分析,与试验数据进行对比,验证了数值模型的正确性;在此模型的基础上,添加固体颗粒研究其对自由喷流流场和声场的影响,仿真结果表明固体颗粒的存在减小了喷流流场的超音速段长度,显著提高了喷流温度;增大了喷流下游区域噪声,减小了中上游区域噪声.     

气溶胶微粒红外消光特性的计算

根据Mie光散射理论,对球形微粒物质在红外波段的消光参数进行计算,认为给定波长时,物质皆有一个合适的半径,使其质量消光系数达最大;该半径比消光效率峰值相应粒径小.估算了SiO_2、碳黑、石墨和Al粉在3～14μm波段的最大消光系数及相应粒径。     

窄缝流道壁面上分布凹坑对流动传热的影响

采用数值模拟的方法研究了缝隙宽度为2mm的窄缝流道壁面上分布的微小凹坑对流道内的流动与传热的影响情况．采用RNGK-8方程模型作为湍流计算模型,应用Stmplo算法求解压力-速度耦合项,模型的可行性用Burgess的实验数据检验．数值研究结果表明,在给定凹坑分布的条件下,表面凹坑的几何结构对窄缝流道内的流动传热性在一定雷诺数范围内有显著的影响;在较低雷诺数条件下。随雷诺数的增加窄缝凹坑流道的传热能力将增加,当雷诺数大于某临界点时,表面凹坑对传热能力的影响不大．     

柱坐标下多孔介质反应体系传递过程的研究

多孔介质反应器内流体同固体骨架间的化学反应和流体的传输过程同时进行,并相互影响·采用Ergun-Forchheimer-Brinkman方程描述多孔介质中的流体流动,建立了柱坐标下多孔介质反应体系内对流-扩散-非线性反应数学模型·运用交替方向隐式(ADI)方法对模型离散求解·以固定床中铁矿石的间接还原反应为例,计算了不同条件下床层内反应气体浓度场和固体转化率分布·结果表明,增大入口渗流速度将使得反应气体浓度场升高,发生化学反应的区域加深,固体物料转化率增大·在反应器入口端附近,颗粒半径越小,固体转化率越高,但随反应区域的逐渐深化,固体转化率分布则呈相反变化的趋势·