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人工气候室模拟雾霾的方法
作者: 本站 来源: 本站 时间:2019-01-22

     雾霾天气是雾和霾的混合物。雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,平均粒径在10~20μm,相对湿度≥90%,能见度在1km以内。霾是空气中大量细微的干尘粒、烟粒或盐粒等组成的气溶胶系统,相对湿度≤80%。霾颗粒粒径在0.001~10μm,平均直径为1~2μm,由矿物尘、硫酸盐、硝酸盐、有机碳氢化合物、黑碳、硫酸和硝酸微滴等粒子组成,能见度在10km以内。雾与霾混合形成雾霾天气,雾霾天气的相对湿度在80%~90%。造成雾霾天气的原因有汽车尾气、工业废气及道路与建筑工程扬尘以及静稳的逆温层气候等。

 
    综上可知,要在人工气候室成功模拟雾霾,需产生大量的灰尘、硝酸盐和硫酸盐等悬浮固体颗粒物及能在气候室内形成大量的雾,将两者混合即可模拟形成雾霾。关于霾的产生,可以通过超细粉碎技术予以实现。可以选择气流粉碎机作为产生霾颗粒的发生装置,并对气流粉碎机的出料口进行设计与改造,使其能将粉碎得到霾颗粒排入气候室中,形成霾。
 
    雾霾模拟中的雾通过人工气候室的热雾系统予以实现。工作时,自来水经过净化、预加热、电加热形成高温饱和水蒸气。最后水蒸汽进入气候室的喷雾管道,从管道上的小孔喷入气候室。热雾系统通过热雾流量计精确计算喷入的雾的量,从而控制人工气候室的相对湿度。
 
    人工气候室喷雾后,约2min后热雾即可均匀弥漫在整个气候室内。通过气候室的制冷系统可以控制产生的雾的温度,其在5~25摄氏度可调。喷雾完成后,由于人工气候室为封闭空间,热雾蒸汽温度高,主要为向上运动,在稳定后会形成气候室上层温度高、下层温度低的“逆温层”现象,而在水平方向空气几乎无对流,趋于稳定,这为模拟雾霾提供了静稳的大气环境,从而形成雾霾均匀悬浮持续存在的气溶胶体系。
 
    模拟出雾霾后,可对雾霾的浓度、粒径、温度及相对湿度进行检测,验证产生的模拟雾霾与实际雾霾的相似性。
 
 
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