颗粒物污染下新风热回收系统长效性能研究

新风热回收系统集新风供应、空气净化和能量回收于一体,得到了广泛应用。考虑室外颗粒物污染和动态气象条件,其运行性能将偏离设计值。监测北京一实际系统运行情况,3个月间送风量降低27%,送、排风量间的不平衡问题随新风过滤器积尘而加剧。进一步地,整合过滤器、换热芯体、风机等主要部件,建立了新风热回收系统模型,利用机组检测数据进行了训练和验证,为长效性能分析提供了可靠平台。以2倍初阻力为过滤器更换条件,模拟结果表明:相较于清洁状态下的理想性能,临界更换工况下,机组送风量和热回收量分别降低了15%和12%;以北京为例,热回收量的降低和无组织渗风的增加导致供暖季新风负荷增加了13%。需合理制定运行维护策略保障系统良好性能。

北冰洋浮冰区近冰层湍流通量计算方法比较

利用2003年中国第二次北极科学考察获得的北冰洋浮冰区近冰层气象要素梯度观测资料,应用空气动力学的廓线法和总体输送法以及不同的普适函数,计算分析了2003年8月23日至9月4日浮冰区近冰层的摩擦速度、感热通量和潜热通量.结果表明:Holtslag普适函数的计算结果明显优于其它普适函数,总体输送法计算的不同层次湍流通量比廓线法更能够满足近冰层的常值通量层的假设,其结果可望为进一步优化北冰洋浮冰区边界层参数化方案和提高计算精度提供重要依据.

大气模式估算的东亚区域人为硫酸盐和黑碳气溶胶辐射强迫及其时间变化特征

本文利用大气环流模式及大气化学模式所得气溶胶资料,估算了相对1850s时期硫酸盐和黑碳气溶胶引起的全球及东亚区域人为辐射强迫,重点分析其在东亚区域的季节和长期变化特征.结果表明,就当前全球年平均全天空而言,人为硫酸盐气溶胶对大气顶的直接和云反照率强迫分别为-0.37和-0.98 W·m-2,黑碳气溶胶对大气顶和整层大气的辐射强迫值为0.16和0.47 W·m-2;中国东部区域是目前上述气溶胶辐射强迫最强的区域,硫酸盐的直接和间接辐射强迫分别超过-2.0和-4.0 W·m-2,黑碳对大气顶和整层大气的直接辐射强迫分别可达2.0和5.0W·m-2;估算的东亚区域上述气溶胶辐射强迫仍在不断增强,峰值预计出现在2010s时段,而且中国东部较强的辐射强迫还可能维持至2030s左右;在未来中、高排放情景下,东亚区域以上两种气溶胶预计对全球气溶胶辐射强迫有更大的贡献.分析还表明,夏季东亚区域较强的水汽会增强吸湿性硫酸盐气溶胶的光学厚度和晴空直接辐射强迫;云的作用一方面会强化东亚区域全天空条件下大气顶黑碳的辐射强迫,另一方面会影响硫酸盐气溶胶间接云反照率强迫的季节变化;上述气候特征的差异使得东亚区域的气溶胶辐射强迫表现出与欧美区域有所不同的特征.本文所用的气溶胶资料与模式气象场的偏差会给气溶胶辐射强迫计算带来一些不确定性,进一步改进气候模式中气溶胶过程、水汽和云等气象场的模拟将有助于获得更为合理的区域气溶胶辐射强迫估算结果.

通风系统用空气净化装置细颗粒物(PM2.5)净化效率测试方法

基于空气净化产品检测经验和检测数据,提出了一种关于通风系统用空气净化装置PM2.5净化效率的测试方法。从测试用气溶胶的发生(气溶胶类型和气溶胶发生设备)、PM2.5净化效率测试台性能(风量稳定性、系统风速不均匀性、系统PM2.5浓度不均匀性、系统PM2.5浓度稳定性)和PM2.5测量仪器的选择等方面对测试方法进行了详细论证。

辐射和积云对流过程对大气辐射通量的影响

基于中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室发展的全球大气环流谱模式(SAMIL-R42L26),研究了澳大利亚气象局研究中心(BMRC)新辐射方案和新Zhang-McFarlane积云对流方案对大气辐射通量模拟的影响。新辐射方案相比原辐射方案在辐射计算光谱分辨率、气体吸收和计算效率等方面作了很多改进,其对大气辐射通量的模拟能力相应提高。在晴空条件下,大气顶出射长波、大气吸收短波和地表入射短波等与观测的偏差较原辐射方案明显减小,尤其是在对流活跃区域。在云天条件下大气辐射通量与观测的偏差也较原辐射方案减小,但其偏差依然较大,这与模式中积云对流参数化方案模拟能力不足引起的辐射通量偏差有关。为此,换用了新Zhang-McFarlane积云对流方案,其结果表明,对流活跃区水汽含量显著增加,原对流方案中偏强的"双赤道辐合带"现象明显减弱,赤道辐合带地区的大气辐射通量偏差有明显减小,在海洋地区晴空大气顶出射长波和地表入射短波的量值及空间分布均接近观测结果,同时大气顶全球平均能量收支的年变化和观测结果趋于一致,其中模拟的全球年平均大气顶能量收支和观测的偏差不到0.6W/m2。试验结果同时表明,在未来研究中引入气溶胶分布、调整相关的云物理和陆面过程等物理参数化方案是进一步提高SAMIL-R42L26辐射通量模拟性能的关键。

积云对流和云物理过程调整对气候模拟的影响

本文利用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)的大气环流谱模式SAMIL,结合观测与政府间气候变化专门委员会第四次评估报告(IPCCAR4)大气模式集合平均结果,以大气辐射通量为例,诊断分析了物理过程调整前后模式对气候模拟的影响。旧版本SAMIL对大气辐射通量的模拟存在较大偏差,经过大气辐射过程、积云对流和诊断云等物理过程的调整后,新版本SAMIL模拟的全球辐射通量的年平均结果与观测的偏差大幅减小,其中大气顶能量收支的年变化及其平均值与观测更为接近。在积云对流方案调整基础上,通过对诊断云物理方案的进一步调整,新版本SAMIL对云物理量模拟更为合理,在赤道辐合带等区域,在很大程度上克服了单一积云对流物理过程调整引起的云宏观和微观属性不匹配问题,能模拟出夏季气候平均辐射通量的全球分布特征,尤其在东亚区域有较好的模拟能力。研究还表明,在热带和副热带对流活跃区域,当前SAMIL中积云对流过程偏差对辐射通量的模拟偏差有很大影响,而模式中较为简单的诊断云方案也会将云宏观物理量模拟偏差带入云微观量模拟中,也是主要偏差源之一。本文结果表明,要继续提高SAMIL的模拟性能,急需更新云物理参数化方案以改进云辐射过程的模拟,同时也需要有针对性的研究积云对流和云物理过程之间相互作用,并作进一步协同调整。

驻极体空气过滤材料消静电实验研究

选取4片不同级别的驻极体空气过滤材料,对滤料消除静电效应前后的计数效率和PM2.5净化效率等性能参数进行了试验研究,消静电方法采用的是异丙醇浸泡法,试验用气溶胶为KCl固态气溶胶。试验结果表明:采用异丙醇浸泡法能够在一定程度上消除驻极体过滤材料本身所带的静电;消除静电效应后滤料对不同粒径颗粒的计数效率均有所下降,特别是颗粒物粒径越小,过滤效率下降的幅度也越大;消静电后滤料对PM2.5的净化效率也有所下降。研究结果揭示了采用驻极体过滤材料制造而成的带静电过滤器在实际使用过程中可能存在的因静电消失后带来的效率下降风险,试验数据也能为将来空气过滤器国家相关标准的修订提供参考建议。

驻极体过滤材料过滤性能测定评价方法的研究

选取不同类型驻极体过滤材料,研究了随测试尘源类型的不同以及滤速的不同其阻力特性和过滤性能特性(DEHS计数效率、KCl计数效率、PM2.5净化效率和PM10净化效率)的变化。试验结果表明:驻极体过滤材料测试过程中使用DEHS气溶胶作为试验尘源对过滤材料的阻力几乎没有影响,而使用KCl气溶胶进行试验将会使阻力大大增加;在相同滤速条件下,相同驻极体过滤材料的DEHS计数效率要小于KCl计数效率;当使用DEHS气溶胶作为试验尘源时,随着滤速的增大,计数效率明显降低,尤其是对于1.0μm以下粒径的粒子,而使用KCl气溶胶时滤速对效率的影响较小。

2014年全国集中空调通风用空气净化装置统检

对全国集中空调通风用空气净化装置（含模块式空气净化器和空气过滤器）进行了抽样检验，统检结果表明，抽检厂家生产的集中空调通风用空气净化装置总体性能良好。

空气过滤器过滤效率测试中非等速采样误差分析

从理论上计算分析了非等速采样对空气过滤器过滤效率测试所带来的误差。结果表明:非等速采样给大颗粒过滤效率测试带来的误差更大;当粒子计数器采用2.83 L/min小流量进行采样时,采用内径为3.0 mm^10.0 mm的采样管能够保证在国标《空气过滤器》(GB/T 14295-2008)规定的粒径范围和迎面风速条件下,由非等速采样带来的误差控制在±5%以内,满足采样误差允许要求。此外,建议采用2.83 L/min小流量进行采样时,采样管内径取4.5mm较为合理,这样不仅能够更好地降低空气过滤器过滤效率测试中的非等速采样误差,也能在更大迎面风速范围内满足测试要求。

风廓线仪系统探测试验与应用

在简述大气风廓线仪和电声探测系统结构及探测原理的基础上,对廓线仪探测资料与同步探空仪资料进行了对比,验证了风廓线仪资料的可信度,并应用风廓线资料分析了梅雨锋期间中尺度降水的对流特征和相关问题。结果表明:大气风廓线仪对水平风的垂直结构有较强的探测能力,能实时监测中尺度降水期间风的垂直切变和对流特征,有助于提高临近天气预报的精度,准确预报降水。

邯郸采暖期环境污染特征及空气质量预报方法研究

利用河北邯郸气象和环境监测资料,分析了邯郸采暖期空气质量和环境气象条件特征;同时利用线性回归和BP神经网络统计方法对采暖期空气质量进行了预报研究。结果表明,PM 10、PM 2.5、SO 2、NO 2、CO(95)(CO日均值的第95百分位数)的空气质量指数(AQI)在冬季最高,夏季最低,O 3-8(90)(O 3日最大8 h值的第90百分位数)的AQI则相反。邯郸采暖期首要污染物以PM 2.5和PM 10为主,除O 3-8(90)外,其他5种污染物采暖期AQI均高于其年均值;同时采暖期降水少,温度低,小风出现频率明显高于非采暖期,而且局地逆温强,静稳天气指数高,是全年环境气象条件最差的时期。邯郸采暖期的环境气象条件1月最差,且夜晚差于白天,尤其是局地5—7时。邯郸采暖期首要污染物浓度与前一日污染物浓度、静稳指数、逆温、相对湿度和露点温度等呈正相关,与气温、风速、能见度和混合层高度等呈负相关。BP神经网络模型对污染物浓度的预报效果优于线性回归模型,可尝试应用于邯郸空气质量预报工作。

空气过滤器效率的气溶胶计数法评价

通过分析大气尘计数法和气溶胶计数法的特点,指出后者代替前者的必要性。尘源特性和气溶胶发生器是气溶胶计数法的核心,对比了ANSI/ASHRAE 52.2-1999和EN 779:2002标准中的尘源和气溶胶发生器。介绍了GB/T 14295—2008《空气过滤器》采用气溶胶计径计数法的理由,并根据该标准的实施情况总结了气溶胶计径计数法的优点。

国内外通风系统用空气净化器标准对比

介绍了国内外有关通风系统用空气净化器的相关标准和检测方法,分析比较了污染物(颗粒物、微生物和化学污染物)净化效果、电气安全和有毒有害物质检测方法,指出了它们的异同点,旨在为提高空气净化器检测评价技术、标准编制和修订提供建议和参考。

过渡季节不同气候区公共建筑热环境研究(Ⅰ)

选择长沙、广州、沈阳和西安4个不同气候区公共建筑作为研究对象,于2008年过渡季节通过采用现场建筑内热湿参数实测和室内人员问卷调查相结合的方式对公共建筑热环境现状进行了研究。实测结果得到过渡季节我国不同气候区公共建筑室内空气温度、空气相对湿度、空气流速、操作温度和服装热阻的分布特征,而问卷调查分析则表明,过渡季节各地区公共建筑内绝大部分人员热感觉投票值TSV都在-1～+1之间,热感觉比较合适,但各地区公共建筑内都还有约30%的人感觉稍不舒适,热感觉与热舒适存在差异。进一步的线性回归分析得到了不同地区建筑内的热中性温度和热舒适温度范围。过渡季节各地区公共建筑室内实测热中性温度都要小于理论热中性温度,人们更偏向低于理论值的室内温度,而实际热舒适温度范围则要比理论热舒适温度范围更加宽泛,说明过渡季节各地区的人们对环境的适应性更强了。

夏季沈阳地区公共建筑空调系统与热舒适性调查分析

通过2008年夏季以现场实测与问卷调查相结合的方法对沈阳地区13栋公共建筑内空调系统和热湿环境状况进行了研究。主要结论如下:沈阳公共建筑内空调冷源方式以水冷式螺杆机组和溴化锂机组为主,水源地源热泵系统应用比较多。各种节能技术如变频技术、热回收和冰蓄冷使用较少,只有部分建筑内采用了节能运行管理办法。夏季各公共建筑内空气温度变化范围在22.9～27.6℃之间,空气相对湿度变化范围在40%～67%之间,大部分建筑内空气温度都要低于26℃。问卷调查分析表明除图书馆外其他建筑内人员热感觉都偏冷,但尽管如此,大多数人对所处建筑内的整体热环境还是比较满意的。

公共建筑空调冷热源工程适用性的调查分析

对我国不同气候区6个城市的96栋公共建筑空调冷热源状况进行了调研。目前我国公共建筑的空调冷源主要以电为能源的蒸汽压缩式制冷冷水机组,以燃油和燃气为能源的溴化锂吸收式冷热水机组、各种类型的热泵机组也占有一定的比例,蓄冷技术和区域供冷技术应用不多。建筑类型决定了其使用功能,气候条件决定建筑的使用环境条件,均会影响空调冷热源的选择。根据调查,发现了目前冷热源存在的问题并对冷热源节能潜力进行了分析。

大学教室颗粒物PM_(10)化学组分特性及源解析

对位于长沙市中南大学教室空气中的可吸入颗粒物(PM10)进行3个月(2007年9～12月)的实时浓度监测与样本采集。颗粒物样本中的化学组分采用X射线荧光光谱仪(XRF)进行分析,并利用主成分分析法(PCA)对教室颗粒物进行源解析研究。研究结果表明:大学教室空气中颗粒物污染十分严重,平均质量浓度高达(176.56±57.63)μg/m3,明显高于我国环境空气中颗粒物质量浓度标准;教室颗粒物中的主要化学组分含量均比室外的高,尤其是对人体健康危害较大的过渡金属元素更为显著;教室颗粒物的主要来源按贡献量由大至小排列依次为土壤扬尘、煤燃烧、垃圾焚烧、工业排放、交通尾气。源解析结果为控制与降低教室颗粒物污染提供了科学依据与策略。

各国袋式除尘器用滤料性能测试方法的异同

详细介绍了德国标准VDI/DIN3926(2004)、美国标准ASTM D6830—02(2008)、日本标准JIS Z8909—1(2005)和中国标准《袋式除尘器技术要求》GB/T 6719—2009中关于袋式除尘器用滤料性能检测的实验装置和实验方法。通过对比分析,得到各国袋式除尘器用滤料性能测试方法和检测装置的异同。对各国滤料性能测试中尘源、测试环境条件以及测试参数等问题进行了讨论,并为更加科学合理地测试和评价袋式除尘器用滤料的性能提出了一些建议。