一種可對實驗環(huán)境及過程進行實時監(jiān)測的pm2.5源解析設(shè)備主要由控制系統(tǒng)、送樣系統(tǒng)、再懸浮艙、空氣過濾系統(tǒng)、切割器、氣路控制系統(tǒng)以及外部連接部件組成。其中,送樣系統(tǒng)將干燥、篩分好的顆粒物送進懸浮艙,利用顆粒物懸浮空氣動力學原理模擬再懸浮環(huán)境。懸浮艙是顆粒物進入大氣環(huán)境中再懸浮的密封箱體,通過4個均勻分布的開口向懸浮艙提供潔凈空氣,切割器由不同切割頭完成對PM10、PM2.5的分徑粒采樣,氣路控制系統(tǒng)是再懸浮的動力來源,通過可控元件,提供滿足切割器采樣要求的實驗環(huán)境。
一種可對實驗環(huán)境及過程進行實時監(jiān)測的pm2.5源解析設(shè)備以計算流體力學(CFD)作為一種有效的計算分析工具,并利用專業(yè)的FULENT 6.3作為顆粒沉積分析軟件來進行數(shù)值模擬。該方法能夠準確地模擬采樣器內(nèi)的空氣流動、空氣品質(zhì)、傳熱等現(xiàn)象,具備速度快、成本低、資料完備且能夠模擬真實條件等優(yōu)點,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到流體流場的預測與分析。
采用歐拉─歐拉法對采樣器中的粒子沉積問題進行研究,相對有歐拉─拉格朗日法,歐拉─歐拉更偏重于濃度場的觀察。于此同時,顆粒沉積模型采用混合模型,相對有其他沉積模型,混合物模型具有如下優(yōu)點:
1、混合模型允許相之間互相貫穿,所以對一個控制容積的體積分數(shù)可以是0和1之間的任意值,取決于相和相所占有的空間。
2、混合模型使用了滑流速度的概念,允許相以不同的速度運動。(注,相也可以假定以相同的速度運動,混合模型就簡化為均勻多相流模型)。
所采用的研究方法減少了設(shè)計成本,降低了設(shè)計風險,縮短了設(shè)計周期。同時,F(xiàn)ULENT 6.3軟件能實現(xiàn)快速的建模、網(wǎng)格自動劃分功能,具備強大的求解功能,擁有顯示濃度場、溫度場、濕度場、速度場、空氣齡場、PMV場、PPD場等數(shù)據(jù)的數(shù)值報告。除此之外,混合模型還可以為滑移速度使用其它代數(shù)滑移方法來用戶定制化。
總之,是一款新型的再懸浮采集裝置,與其他裝置相比,本研究介紹的再懸浮裝置簡便經(jīng)濟,具有較高的采樣效率,在無組織塵排放源譜分析中具有較高的實用價值。