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汽车排气尾流及尾流中微粒演变规律的研究
| 论文题名： | 汽车排气尾流及尾流中微粒演变规律的研究 |
| 关键词： | 汽车尾气;排气尾流;排气微粒;大气污染;排放控制 |
| 摘要： | 近年来，随着汽车保有量的增加，汽车排放已经逐步成为城市大气污染的主要来源。特别是汽车排气微粒，由于其粒径较小，吸附有害物质多，逐渐成为威胁人类健康的巨大隐患。为了合理地评估汽车排气微粒对人体健康的影响，系统地研究汽车尾气扩散以及发生在尾气中的微粒演变规律是非常必要的。 本文建立了三维汽车简化模型，根据汽车排气尾流扩散的特性，确定了合理的计算区域和边界条件，得到合理的计算网格文件。通过FLUENT软件，利用k-ε湍流模型对怠速条件下汽车排气尾流流场，包括排气尾流速度场、污染物浓度场、排气温度场以及污染物稀释比等的分布特性和扩散规律进行分析研究。系统地分析了排气出口浓度、排气出口速度、排气出口角度、正向风以及侧向风等因素对怠速条件下汽车排气污染物在排气尾流中扩散特性的影响及影响规律。 本文参考有关文献和研究成果，通过适当的假设与简化，建立了描述汽车排气尾流中微粒演变过程的核化模型、凝结模型和凝并模型。在此基础上，编制了Fortran计算程序，对汽车排气微粒在排气尾流中的核化、凝结、凝并演变过程以及影响因素进行分析和研究。研究结果表明，微粒的核化增加了排气尾流中超细微粒的数量，燃料硫含量、排气稀释比、排气尾流温度以及相对湿度等对微粒的核化过程有较大的影响；微粒的凝并和凝结会改变排气尾流中的微粒粒径分布；汽车排气微粒的初始分布会对排气尾流中微粒的凝并过程产生影响；在核化与凝并、凝结同时存在时，核化对微粒粒径分布的影响相对较小，微粒粒径分布的变化主要受凝并和凝结的作用；在排气管口处，微粒的核化、凝并及凝结比较剧烈，微粒粒径分布随时间变化较大，随着距排气管口距离的增加，微粒的演变过程逐渐减弱。 本文的研究成果可以为汽车排放控制策略的确定、汽车微粒对人类健康影响的研究提供一定的理论依据。 |
| 作者： | 苏丽萍 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 宁智 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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