粒径分布可控的单分散气溶胶发生器研究

气溶胶发生器已广泛应用于高效过滤器测试、仪器校准、粒子动力学研究、吸入毒理学研究和核安全分析等领域。针对现有气溶胶发生器预热时间长、稳定性差、发生性能不易控制等缺点,作者设计了一种冷凝型单分散气溶胶发生器,对进气系统、进液系统和混合结构等进行了优化。文章使用邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的乙醇溶液作为气溶胶来源,采用单因素法探究了DOP浓度、进液速度、雾化压力、加热电压和稀释流量对发生性能的影响。用扫描迁移率粒径谱仪对发生器进行性能测试,结果表明,DOP浓度和加热电压是数量中值粒径(CMD)和几何标准偏差(GSD)的主要影响因素,而数量浓度主要通过稀释流量进行调节,其他参数用作微调。通过调节不同的控制参数可以得到CMD为100~700 nm,GSD为1.20~1.40,Cn不低于106 cm^(-3)的单分散或准单分散气溶胶,并能达到200 min的连续发生,且具有很好的稳定性和可重复性。

蒸发冷凝气溶胶多分散性对透过率测试的影响

为研究蒸发冷凝式气溶胶多分散性对滤料透过率试验的影响程度,分别测试了从低效到高效多种滤料在不同过滤速度、不同粒数中值粒径下的透过率。通过修正计算得到典型过滤速度下的真实透过率曲线,与试验透过率对比发现:最易穿透粒径全部位于0.1~0.3μm;试验测得最易穿透粒径呈负偏差,与修正后的数值相对误差小,最大不超过1.5%;试验气溶胶多分散性导致的透过率误差极值出现在最易穿透粒径处,呈负偏差,低效滤料相对误差较小,极值最低为2.4%,高效滤料极值最大约为10%。因此,在最易穿透粒径范围附近,蒸发冷凝式单分散试验气溶胶测出的最易穿透粒径和透过率是真实有效的。