新工科背景下全过程环境监测实验模式

“环境监测实验”课程教师为适应新工科发展需求,解决目前环境监测实验存在问题,在实验教学过程中,为提升学生对知识点的掌握水平,增强学生对于环境监测全过程的认识和实践能力,依托综合设计性实验,采用全过程的环境监测实验模式,以培养学生的环境监测素养和创新能力。同时,改革环境监测实验的评价模式,引入了PI制,提高了学生实验的积极性和主动性。改革后的评价模式根据不同实验类型进行评价,更加重视对实验过程评价和学生综合运用知识能力、创新能力和解决问题能力的评价。

客舱内自然对流运动对流场影响的实验研究

空间狭小且乘客密集的客舱内流场是自然对流与强制对流相互作用的结果.针对自然对流对舱内流场的影响,以Boeing737-200的7排模拟舱为研究对象,采用二维粒子图像测速法(PIV)测量舱内流场,对比等温与非等温流场定性分析自然对流的加入对舱内热环境的影响:宏观上,可加强流场对称性和流速分布均匀;微观上,加强射流卷吸和削弱贴壁效应.在此基础上进一步设置多种设计范围内的合理实验工况,以阿基米德数(Ar)和雷诺数(Re)量化分析自然对流运动对射流和整体流场的影响:自然对流作用的增强使射流衰减趋势更加缓慢,射流中心衰减系数Cw与Ar存在正比的线性关系;Re>3,800和Ar<6时,可在过道中线一侧形成完整涡旋流动.

飞机后设备舱自然对流换热的实验与模拟

飞机后设备舱内换热是涉及自然对流与辐射换热耦合的复杂问题,选择合适的计算模型,利用CFD数值模拟进行计算分析是解决此类问题的简便方法.针对这一问题,搭建了一个可控热边界的实验台,通过实验测量了壁面温度等作为CFD数值模拟的边界条件,采用RNG k-ε湍流模型和DO辐射模型进行计算预测.通过对比实验结果与CFD模拟计算结果,发现RNG k-ε湍流模型能较好地预测封闭空间自然对流温度场和流场,自然对流换热和辐射换热分别占总换热量的89%,和11%,.

空气净化器适用面积指标的理论分析

针对国外空气净化器标准中的适用面积指标及我国的相关研究现状,指出了现有适用面积算法仅考虑颗粒物去除的不合理性,探究了室内颗粒物与气态污染物源的不同特点,利用质平衡模型提出了新的去除气态污染物的适用面积计算方法,并以去除甲醛的适用面积为例与颗粒物进行对比.结果表明:空气净化器去除甲醛的CADR值不及颗粒物CADR值的35%,,导致空气净化器针对气态污染物的适用面积远小于颗粒物的适用面积.上述结果说明将去除气态污染物的空气净化器用于颗粒物的适用面积房间,会使空气因空气净化器净化效力不足而不能达标.

“大气污染控制原理与技术”-全英文课程建设及教学方法思考

本文初步探索了研究生大气课程的全英文课程的建设方案。作为环境工程专业的重要专业课程,如何进行研究生"大气污染控制原理与技术"全英文课程建设,明确其与本科生"大气污染控制工程"课程的区别与联系,对促进"双一流"、"国际化"进程,对提升我国高校综合实力及国际竞争力具有重要意义。

静电纺多级结构空气过滤材料的研究进展

为促进静电纺纳米纤维在空气过滤领域中的应用,开发性能更加优异的新型纳米纤维空气过滤膜,以近年来国内外静电纺丝技术制备多级结构纳米空气过滤材料的相关研究为基础,综述了静电纺制备具有微纳米凸起、纳米蛛网、层层复合、多孔、刺状、树枝状及核壳等结构空气过滤材料的最新研究进展,分析和讨论了多级结构微纳米空气过滤材料的制备方法,指出了现有研究中存在的不足,并对未来的发展方向进行了总结和展望。认为多级结构可有效实现过滤材料高效率、低阻力、高强度、阻燃等的功能化,相较于传统的纳米纤维过滤材料具有更好的应用前景。

高效空气过滤用PTFE膜材料的结构和性能

聚四氟乙烯(PTFE)膜高效空气过滤材料以其过滤效率高、初始阻力小和无硼释放等优点,在电子工业洁净室中得到了广泛的应用,然而目前尚缺乏PTFE膜与传统滤材结构及性能的系统对比研究。本文选取了两种商业应用的PTFE膜高效滤材,采用扫描电子显微镜、孔径分析仪、自动滤材测试仪等多种表征手段对材料的微观结构和过滤性能与超细玻璃纤维(简称玻纤)滤材进行了较为全面的对比研究,结果表明,PTFE膜本质上也是一种纤维类滤材,其纤维平均直径为60~85nm,远低于玻纤滤材的668.8nm;高效PTFE膜的过滤效率与玻纤滤材相当,且其初始阻力不及玻纤滤材的50%,但PTFE膜滤材的容尘性能不及玻纤滤材,更适合应用于有再生或预过滤装置的场所。

静电纺丝法制备高效空气过滤材料的研究进展

为更好地通过静电纺丝技术制备高效空气过滤材料,促进静电纺丝纳米纤维膜在高效空气过滤领域的产业化应用,全面综述了近年来国内外关于静电纺丝技术制备高效低阻和功能型高效空气过滤材料的最新研究成果。对具有球状、纳米蛛网结构的三维立体高效低阻滤材、驻极体增强高效低阻滤材,以及具有耐高温、抗菌和可降解特性的功能型滤材进行了重点介绍,并回顾了其研究进展,分析和讨论了现有研究中存在的问题和不足。认为静电纺丝纳米纤维膜具有生产工艺简单高效、结构可控、分离精度高、适用性广泛等显著优势,在高效空气过滤领域的发展和应用前景十分广阔。

地面空调车调控下的飞机座舱热环境试验

为使冬季机舱内的空气温度达到登机要求,一般采用飞机地面空调车对机舱空气进行加温。采用试验的方法研究MD-82飞机机舱加温过程中机舱热环境的变化,采用两种方式控制地面空调车的送风温度,研究了不同控制方式对机舱热环境的影响。结果表明:冬季加热工况下机舱壁面边界温度和机舱空气温度存在明显的温度分层现象;加热一段时间后,与控制送风温度的方式相比,采用舱温控制的方式时机舱内空气的垂直温差更小。因此,若需要实现机舱环境的快速加热,宜采用控制送风温度的方式(M1)对机舱温度进行调控;若对机舱内热舒适要求较高,则建议采用控制机舱内空气温度的方式(M2)对机舱温度进行调控。

基于HACCP风险评估的制药洁净空调系统设计思路探讨

对标ISO 14644洁净室及相关受控环境系列标准,2021年我国洁净室行业的GB/T 25915系列标准也相应更新。本文对比分析了我国新旧版本GB/T 25915第1部分和第2部分关于洁净室及相关受控环境的标准变化,针对新标准中提出的风险评估要求,结合制药厂房洁净空调系统设计经验,将危害分析临界控制点(HACCP)的风险评估方法应用于制药洁净空调系统设计。根据风险评估结果总结了洁净空调系统的设计流程,重点以洁净空调系统设计风量为例,提出了在设计阶段预留基于粒子浓度的风量控制模块,在保证洁净室污染风险可控条件下为洁净空调系统节能设计提供一个新思路。

基于室温监测反馈的集中供热按需调控技术研究

集中供热收费的计量单位为供热面积,在这种计量模式下,供热合格与否的判断指标不是用热量,而是热用户的热舒适性。本文提出了一种以监测反馈室温作为按需供热抓手的分时分区按需供热精准调控技术,在研究分析供热管网宽幅调节、精准输配机制基础上,分析了室温变化规律和热网延时特性,确定了调控目标和技术可行性。为进一步体现室温的综合特性,确定了室温采集传感器数量计算式和空间部署原则,开发了换热站有效室温计算方法,提出了一种结合预测室外气象参数、基于有效室温的反馈值和设定值偏差的预测反馈控制方法和自控逻辑。工程实践表明,该技术不仅能提升用热质量,还能较大幅度地降低热耗。

高硅分子筛的合成及其在VOCs吸附去除领域的应用

挥发性有机物(VOCs)是导致大气污染的主要成分之一.VOCs的处理方法有很多种,其中吸附法操作简单、经济合理,是富集和分离VOCs的有效方法之一.近年来,结合沸石转轮与蓄热式燃烧(RTO)或催化燃烧(RCO)的VOCs处理技术日益引起人们的关注.分子筛是沸石转轮技术的核心材料,其通常具有均匀的孔道结构,比表面积大,在气体吸附分离领域具有广阔的应用前景.不同类型的分子筛因具有不同的结构特性,应用的领域也有较大差异.高硅分子筛疏水性好、稳定性高,是吸附VOCs的理想吸附剂.目前,国内外对高硅分子筛的合成方法总结归纳相对较少,本文系统地评述了常用提高分子筛硅铝比的方法,并探讨了高硅分子筛在VOCs吸附领域的应用.

飞机座舱个性送风下的气态污染物传播规律实例研究

飞机座舱内的个I生送风系统通过给乘客呼吸区直接提供新鲜空气，为乘客创造舒适的周边微环境。然而个性送风对座舱内流场和污染物传播的影响尚不明晰。本文通过计算流体力学（CFD）的方法研究了真实客机座舱内部分个性送风喷口开启情况下的气流组织和气态污染物传播规律。研究采用Re-NormalizationGroupk-c（R_NGk-c）湍流模型近似求解Navier-Stokes方程。模拟结果显示：从个性送风口及条缝送风口送出的射流交汇并形成了左右两个环流，在环流中心暖体假人产生的热羽流与射流相互作用形成滞留区；当污染源位于个性送风喷口下方时，强射流促进了污染物在舱内空间的稀释，乘客呼吸区的通风效率高于污染源远离个性送风口的情况。另外，座舱内主流区存在从前向后的纵向气流，致使污染物向后传播；CS7（污染源前排）的呼吸区通风效率比cSl1（污染源后排）高13-158倍。

粉煤灰合成分子筛的研究进展

粉煤灰是煤燃烧后的固体废弃物,其高附加值利用是国内外关注的一个方向.目前粉煤灰合成分子筛研究热点主要集中在改进实验合成方法和降低合成成本.此文综述了由粉煤灰合成分子筛的国内外进展,阐述并比较了目前由粉煤灰合成方法的优缺点并指明了未来的研究方向.同时探讨了粉煤灰分子筛在土壤治理、废水处理、空气净化等方面的应用前景.因此利用粉煤灰合成具有高附加值分子筛产品是粉煤灰综合利用的一个发展趋势.

基于POI数据的生活设施空间分布及配套情况研究--以济南市内五区为例

生活设施空间分布和配套情况对居民幸福感有极大影响,空间中的不同设施配套情况的差异具有区分城市功能区、指导城市规划等作用,高时效性数据在该研究中有广阔的前景。POI即兴趣点,指空间上地理实体的点状表示,是现行大数据潮流下的一种简单易得而且极具代表性的空间点状数据,POI数据为空间分布研究提供了新的方法。本研究基于济南市市内五区的部分POI数据,应用核密度分析法和标准差椭圆分布,探讨研究区内休闲、工作、居住、医疗等部分生活设施的空间分布情况;应用相关性分析法对各类设施赋予权重,评价生活设施的空间配套情况。分析得出:1济南市生活设施集中分布在城市中心区域,呈现单中心模式,但各类生活设施空间分布在方位和规模上存在不同;2休闲设施分布于小范围的城市中心区域,办公设施沿东西方向呈带状分布,医疗设施和居住设施分布均匀,在较低等级以上的区域覆盖广;3医疗设施和居住设施的空间相关性最高,休闲设施与医疗设施空间相关性最低;4医疗设施和居住设施在配套分析中占较大比重,休闲设施比重最小。

舱室通风管道系统数值模拟与风量分配

舱室环境需要保证较高的热舒适性,其通风管道设计较一般房间的管道设计更为严苛.针对实际舱室,参考通风管道设计规范,进行通风管道设计,并利用CFD数值模拟技术对管道内流场、管道沿程阻力以及各风口流量进行分析.依据管道数值模拟的研究,采用标准k-ε湍流模型和QUICK离散方式对通风管道进行数值模拟,结果表明:整个管道流场速度云图和矢量图显示CFD预测较为合理;在使用局部阻力装置后,送风管道管网的不平衡率在15%,以下,回风管道管网的不平衡率在10%,以下,效果较好,各个风口流量基本达到要求;CFD数值模拟可以用来辅助通风管道系统进行风量分配以达到调平的目的.

用于燃气锅炉的低温氨气选择性催化还原催化剂研究进展

煤改气"工程在中国逐步推行,适用于燃气锅炉尾气脱硝的低温氨气选择性催化还原(NH_3-SCR)催化剂将具有广泛的应用前景。从催化剂种类及催化剂结构两个方面汇总了可用于燃气锅炉尾气脱硝的低温NH_3-SCR催化剂。简述了低温NH_3-SCR催化剂的H_2O中毒机理,为进一步研发适用于燃气锅炉尾气脱硝的抗H_2O性催化剂提供方向。对用于燃气锅炉的低温NH_3-SCR催化剂未来的研究重点进行了展望。

交通工具上的小空间睡眠区不同气流组织的数值分析

长途旅行中的睡眠区气流组织设计对于人体热舒适和空气质量控制是极其重要的。为了给小空间睡眠区提供更加舒适和空气质量更佳的气流组织,本文首次针对置换通风、个性通风、混合通风三种通风方式,利用CFD(计算流体力学)对睡眠区速度场、温度场、污染物CO2的浓度分布进行了数值模拟分析。对利用CFD计算出的面部舒适速度比例(FSR)、吹风感(DR)、空气龄(MA)进行比较,得出:在睡眠区采用个性送风可以在最节能的情况下得到更好的面部舒适速度比例和空气质量,优于置换通风和混合通风;1.5m3/min为个性通风的最佳通风量;为了避免在睡眠区使用个性通风时产生吹风感,应该保证送风温度不能过低;增大个性送风口送风面积可以有效降低吹风感。

建筑外窗形式对窗户气密性能的影响

采用压差法测量了天津大学校园内5种典型的常用建筑外窗的气密性,这5种窗户分别是PVC单层窗、PVC双层窗、铝合金平开窗、铝合金推拉窗以及铝合金上悬上悬窗,每类窗户测量3组,测量压差控制在0~60Pa之间。通过测量结果分析了窗框材料、开关窗形式、使用时间以及窗户所处环境对窗户气密性的影响。最终,当压差为5Pa时,前4种窗户的漏风量分布在10~20m3/h之间,而铝合金上悬上悬窗的漏风量则在35~40m3/h之间,漏风量比较大。窗户的渗漏系数C与窗户气密性存在较大关系,压力指数n基本分布与0.5~0.6之间,受气密性影响小。再根据标准GB/T 7106—2008计算了所测外窗的气密性,通过计算,PVC双层窗的气密性最好,平均为5.17m3/h·m2;铝合金上悬上悬窗的气密性最差,平均为17.9m3/h·m2。通过对实验的可重复性进行测量,发现经过测量得出低压段(≤10Pa)的漏风量受环境影响较大,高压段(≥15Pa)较小;每两次重复性测试的时间间隔为1周,每两组重复测量之间的误差都小于15%,实验可重复。

基于多区模型的住宅公共烟道倒烟现象研究

为研究住宅厨房公共烟道倒烟现象的产生原因,本文采用Modelica语言建立了公共烟道动态仿真多区模型,以现场测量值进行了验证,仿真得到了不同工况下多层、小高层、高层住宅厨房公共烟道内静压分布情况和各层的排烟效果,定量分析了倒烟现象对室内空气品质的影响。结果表明,当前油烟机防倒烟止回阀装置的密封性有局限,高层建筑在油烟机开机率较大时难以达到预期效果,需在止回阀性能、导向负压式排烟管道设计及油烟机排风自动增压技术上进一步改善。