香烟燃烧挥发颗粒物的二次离子质谱分析研究(英文)

在室内气氛中,吸烟释放出的颗粒物是倍受关心的污染源之一。本工作运用高性能静态二次离子质谱（TOF SIMS）实验研究了模拟吸烟释放的气溶胶颗粒物中的有机污染物。证实了其中含有氮杂环化合物和多环芳烃。从而初步表明,二次离子质谱在快速表征室内环境污染物方面具有潜在运用价值。

用于挥发性颗粒物连续测量的冲击式采样器设计

为了实现滤膜式PM2.5测量仪中挥发性颗粒物的连续补偿测量,根据挥发性颗粒物加热挥发、冷却凝结的物理特性,利用冷凝装置和串级冲击采样器原理,设计了双通道的挥发性颗粒物连续采样测量装置。按照采样粒径为10、5、2.5μm的颗粒物设计了3级冲击采样器,通过理论计算得到了采样器的孔径、孔数等相关参数;对采样器中采集的样品使用石英晶体微天平(QCM)直接测量,并采用加热清洗的方式结合双通道的设计实现挥发性颗粒物的连续采样测量。该装置不但可以应用于目前滤膜式颗粒物监测仪中的挥发性颗粒物补偿测量,使测量结果更加准确可靠;也可直接应用于挥发性颗粒物的测量分析。

β射线式PM_(2.5)测量仪的挥发性颗粒物补偿方案设计

目前β射线法加动态加热系统的PM2.5连续监测仪缺少挥发性颗粒物补偿措施,造成挥发性颗粒物在采样加热过程中丢失,从而导致测量结果存在偏差.针对这一问题,利用冲击采样原理,在理论计算的基础上设计了一种挥发性颗粒物连续补偿测量装置.该补偿测量装置设计为A、B双通道的三级冲击式采样器,可实现颗粒物粒径为10μm、5μm和2.5μm的冲击采样,采集的挥发性颗粒物由石英晶体微天平直接测量,并采用加热的方式结合双通道的设计实现连续的采样测量功能.

飞机起降阶段非挥发性颗粒物排放计算方法优化

非挥发性颗粒物是国际民航组织航空环境保护委员会目前研究的重点,为了定量研究航空器起降阶段排放的非挥发性颗粒物,该文在SCOPE11方法的基础上,提出一种有关燃油流量修正的FF-MCM方法,计算航空器实际运行工况下nvPM排放量。针对同一机型,使用2种计算模型,结合燃油流量、发烟指数等数据,计算非挥发性颗粒物排放量,并进行对比分析。结果表明:2种计算模型计算结果有一定差异,造成精度不同的主要原因是SCOPE11方法采用的是发烟指数直接计算质量浓度指数进一步转化为质量排放指数,未考虑实际因素进而造成了差异;而FF-MCM方法使用飞机性能参数和大气环境参数,使得计算结果更加贴近实际。

含挥发性颗粒物采样装置的设计与实验研究

为了能够采集、检测环境中的挥发性颗粒物,基于挥发性颗粒物热脱冷凝的物理特性和采样装置的采样原理,设计出含挥发性颗粒物采样装置,并计算了串级冲击采样装置的相关参数;基于电磁的磁性原理和齿轮传动原理设计了自动换膜装置。挥发性颗粒物采集影响因素正交实验及采集效率实验结果表明:采样时间、制热温度、制冷温度是影响挥发性颗粒物采集率的主要因素。在采样时间为5 min、制热温度为40℃、冷凝温度为15℃时,挥发性颗粒物的采集率达到60%～80%,总采集率达到80. 21%～90. 79%。该装置能够为实验研究提供一种操作简易、精度较高的挥发性颗粒物收集手段。

一种适用于CJ1000A航空发动机的颗粒物排放性能评估方法

为有效预测评估航空发动机的颗粒物排放适航性,对国产CJ1000A航空发动机的颗粒物排放标准适用性进行了分析,基于航空发动机在起降过程中最大非挥发性颗粒物质量排放浓度与发烟指数之间的转换关系,提出了一种适用于国产CJ1000A航空发动机非挥发性颗粒物排放性能的等效评估方法。以额定推力与CJ1000A相似的CFM56-5B航空发动机为例,研究表明该等效评估方法所得的分析结果与实际审定结果一致,可以有效评估航空发动机的非挥发性颗粒物排放性能;同时,分析了该方法估算CFM56-5B航空发动机非挥发性颗粒物质量排放浓度的相对误差,结果表明有必要进一步提升该方法的整体鲁棒性。总体上,提出的等效评估方法可为CJ1000A航空发动机的非挥发性颗粒物排放性能分析提供参考依据。

航空发动机非挥发性颗粒物排放性能等效评估方法研究

非挥发性颗粒物(nvPM)是新一代民用航空发动机排放的限定污染物。为有效预测分析航空发动机的nvPM排放性能,利用航空发动机起降(LTO)循环阶段发烟指数(SN)与最大非挥发性颗粒物质量排放浓度(nvPM_(mass_mas))之间的等效转换关系,提出了一种基于等效程序的航空发动机nvPM排放性能评估方法,建立了基于航空发动机SN分析其nvPM排放性能的等效评估流程,并利用该办法对CFM公司在产航空发动机的nvPM排放性能进行了评估。结果表明:在已知航空发动机LTO循环阶段的SN时,该方法可以有效预测相关航空发动机的nvPM排放适航性。该研究结果可为等效评估航空发动机的nvPM排放性能提供技术参考。

基于滤膜称重法含挥发性颗粒物浓度检测实验研究

针对含挥发性颗粒物对人类和环境的严重危害,提出了一种含挥发性颗粒物浓度检测装置检测其浓度,为便于在人员密集领域对挥发性颗粒物浓度进行检测,基于滤膜称重法检测挥发颗粒物浓度。设计正交实验检测浓度,分析最显著的影响因素,在正交实验的基础上设计定量实验,分析含挥发性颗粒物浓度检测装置的浓度检测效果,并采用幂函数拟合算法对该装置的检测值进行补偿,提升浓度检测结果的精度。结果表明:该装置最显著的影响因素是采样时间为5min、制热温度为40℃、冷凝温度为15℃,挥发性颗粒物的采集率在60%~80%之间,总采集率为80.21%~90.79%。

非挥发性颗粒物排放适航符合性验证方法

为了践行绿色发展理念,国际民用航空组织(ICAO)对商用航空发动机非挥发性颗粒物(nvPM)排放提出了新的要求,各国适航当局也陆续发布了相应的适航规章。为了满足ICAO及适航规章中对航空发动机nvPM排放的要求,对nvPM排放适航符合性验证方法进行了分析。综述了国际民用航空组织制定的新的航空涡轮发动机非挥发性颗粒物排放认证监管标准,结合国际民用航空组织和美国汽车工程师协会(SAE)推荐的nvPM排放测试标准,总结了nvPM排放适航符合性验证方法,包括验证路线、nvPM测试系统搭建、测试程序以及后处理等内容,为搭建nvPM测试系统和开展nvPM测试奠定理论基础,可供商用航空发动机非挥发性颗粒物排放适航审查提供参考。

民用涡扇和涡喷发动机非挥发性颗粒物排放符合性方法研究

通过建立国际民航组织航空环境保护委员会第10次会议非挥发性颗粒物(nvPM)排放符合性验证思路,分别针对民用涡扇和涡喷发动机nvPM排放测量试验的采样和测量系统搭建、仪器和系统校准、试验用燃油、试验程序、颗粒物损失修正、试验数据分析和符合性判据开展研究,形成了相应的符合性方法和审查关注要点。研究成果可为国内工业方表明nvPM排放符合性提供符合性方法,为国内适航审定人员开展nvPM排放审查提供指导。

nvPM采样输运系统损失因子计算与改进研究

航空发动机排放的非挥发性颗粒物(nvPM)是大气污染的重要来源之一,对人体健康会造成一定的影响。在采样测量过程中会有一定量的损失,为能够更便捷高效地计算排放损失校正因子,该文结合CFM56-7B26/3型发动机排放数据和美国汽车工程师协会(SAE)排放测量校正因子建议标准改变计算流程,开发出一套计算工具。结果显示,新计算工具计算的数量浓度排放校正因子与发动机推力呈负相关,在推力为100%的额定推力下,数量校正因子最小,在推力为3%(慢车状态)处最大,与原方法结果趋势相同,且最大绝对误差为6.81,最小为0.64;质量校正因子也与发动机推力呈负相关,与原方法结果最大绝对误差为0.14,最小为0.007。新计算工具能够更好地与实际数据和推力相联系,在与原方法差异不大的情况下,能够实现更高效便捷的损失校正因子计算。