空气助力雾化喷嘴雾化特性实验研究

冻云中液态水滴的中值直径是影响飞机结冰的一个重要参数,选择合适的喷嘴用于模拟冻云显得尤为重要。采用马尔文Spraytec喷雾粒度分析仪对两种不同孔径的喷嘴进行了详细的实验研究,在最小中值直径工况点进行了粒度分布分析。研究发现中值直径随气压的增加而减小,在气压和水流量变化时喷雾锥角稍有波动,但变化范围不大。     

烟气净化双流体喷嘴雾化特性实验

在烟气净化装置喷雾干燥塔内,进行双流体喷嘴喷雾特性试验,实验研究了影响喷雾粒度、角度以及液滴均匀度的主要因素。实验证明,气液质量比、浆液密度为影响双流体喷嘴雾化特性的重要因素。通过改变运行参数,可以得到合适的液滴粒径以及喷雾角度,该喷嘴用于喷雾干燥烟气中酸性气体的净化,可提高净化效率。     

电厂SCR空气雾化喷嘴的雾化特性研究

SCR是当前世界上公认的成熟控制氮氧化物技术,喷嘴是其喷射系统的关键部件。空气雾化喷嘴是一种广泛应用的雾化装置,具有雾化效果好、供给系统简单等优点。设计了新型外混式空气雾化喷嘴,并对其雾化性能进行了实验研究。实验研究主要分析了空气压力、液体压力及测量位置不同时,新型外混式空气雾化喷嘴喷雾的SMD、平均轴向速度、平均径向速度、液滴通量等特性参数沿喷嘴径向的分布情况。实验结果表明,空气雾化喷嘴具有良好的雾化效果。     

螺旋喷嘴雾化特性试验研究

针对火力发电厂湿法烟气脱硫的运行工况,设计了实验平台,采用清水和石灰石浆液两种不同的工质,对螺旋喷嘴在不同压力、密度等工况下进行了流量、雾化粒径、雾化角、分散度等雾化性能的研究。采用光学成像法和激光粒度仪分析法,通过ImageJ软件、Winner激光粒度分析软件对数据进行分析,得到了螺旋喷嘴雾化特性及其变化规律,并使用MATLAB软件对关系曲线进行拟合,得出压力与流量、粒径、雾化角的拟合关系式。结果表明:喷嘴的流量、雾化角随压力的增加而增加;雾化粒径随压力增大而减小;浆液密度较小时,分散度较大,雾化相对不稳定;比较分析不同浓度下的雾化性能变化发现,存在最佳浆液密度。实验结果对优化螺旋喷嘴在烟气脱硫中的应用具有指导作用。     

高压细水雾喷嘴对巷道煤尘的喷雾降尘试验研究

随着地下煤矿开采深度的增加以及大规模机械化采掘的发展,粉尘污染问题成为煤矿安全的重中之重。对粉尘污染的控制必须从源头做好预防治理,将粉尘污染浓度控制在允许的范围内。设计一种加工简单、价格便宜的带内旋芯的直射式高压细水雾喷嘴,通过喷雾降尘试验研究了不同内部结构喷嘴的雾化特性,主要从喷嘴的喷雾射程和充分雾化距离来考量,并对比分析了出口直径分别为1.2 mm和1.5 mm的两种同型号喷嘴对巷道煤尘的喷雾降尘效果。试验结果表明:喷嘴内部结构以α=30°、l/d=2时的雾化效果为佳;出口直径为1.2 mm的喷嘴对巷道煤尘的降尘效果更好,其流量也较小,对水资源的浪费少;喷嘴直接雾化为细水雾进行降尘时,当喷雾压力为8～9 MPa时,其对巷道煤尘的降尘效果较好,当喷雾压力超过10 MPa后,随着喷雾压力的升高,其对巷道煤尘的降尘效果并没有得到明显的改善。     

离心旋流式喷嘴雾化特性实验研究

目的进一步优化低温多效蒸馏技术中的喷淋布液方式,提高海水淡化换热效率。方法采用马尔文激光粒度分析仪、高速摄像机和翻转水量仪对不同口径的CJ-9型离心旋流式喷嘴进行研究。结果同一口径的喷嘴,随着水流压力的增加,液滴粒径分布的均匀性显著提高。随着水压的增加,同一个喷嘴液体破碎的纹路变密,同时液膜破碎的长度变短,破碎效果越好,雾化性能越好。同一口径的喷嘴,入口压力越大,其边缘流峰值越高,空心化率现象越明显。同一压力下不同口径的喷嘴,口径越大,其形成双波峰的跨度越短;同一口径的喷嘴,入口压力越大,其形成双波峰的跨度越长,其边缘流峰值越高。结论液滴粒径分布的均匀性随着水压的增加或孔径的减小而显著提高,喷淋密度在直径方向上存在两个峰值,运用"峰谷叠加"原理,来满足低温多效蒸发器布液均匀的整体要求。     

基于多种测试平台喷雾粒径特性实验研究

目的 研究平台环境差异对喷雾液滴粒径造成的影响。方法 分别在喷嘴测试台、直流吸气式风洞、闭口回流式结冰风洞等3种测试平台上开展喷雾液滴粒径测量,并将测量结果进行对比分析。结果 各平台喷雾dMVD随水气压变化的规律性都较好,dMVD随着水压的增大而增大,随着气压的增大而减小。对于dMVD≤30 μm的工况,3种测试平台的dMVD测量结果接近,但粒径分布存在差异。对于dMVD>30 μm的工况,直流吸气式风洞和闭口回流式结冰风洞喷雾的dMVD都比喷嘴测试台大,粒径分布向大颗粒方向偏移。结论 气流温度、速度、环境湿度、湍流度以及平台构型等环境因素均对喷雾液滴粒径产生影响,多因素耦合作用使得闭口回流式结冰风洞液滴的蒸发、碰撞合并、破碎等行为都更强烈,从而造成了其与喷嘴测试台、直流吸气式风洞喷雾的粒径特性存在差异。     

新型脱硫废水雾化喷嘴流场特性的数值研究

为有效提高烟气处理脱硫废水的雾化效果,减少雾化液滴在烟道中蒸发时间,本研究建立了新型的脱硫废水雾化喷嘴数值计算模型,根据连续介质理论和气液两相的相互作用,对雾化喷嘴内部的气液两相流流动特性和雾化特性进行了数值研究。研究结果表明:数值模拟结果可以较好地反映喷嘴的工作性能特性,本雾化喷嘴可以较大范围的适应脱硫废水变化量的要求同时保证稳定的喷嘴出口液滴雾化要求,建议风道风速在最佳组合状态下,脱硫废水进口速度选取为6 m/s,为进一步提高喷嘴的工作性能打下基础。     

降雪对大气细菌粒子的影响

本工作用 ANDERSEN 生物粒子采样器在沈阳市北陵地区观测了降雪对大气细菌粒子浓度、浓度分布、粒数中值直径和粒度分布的影响.结果表明,降雪对大气细菌粒子浓度和粒数中值直径有明显减小作用.同时表明,大气细菌粒子越大,被降雪清洗减少的作用就越强.     

柴达木盆地西台吉乃尔盐湖区域晚更新世环境变化

本文对柴达木盆地西台吉乃尔盐湖剖面沉积物(XT剖面,240 cm厚)的粒度、磁化率、色度和总有机碳(TOC)等指标记录的晚更新世环境变化进行了研究。结果表明:(1)XT剖面沉积物的粒度总体较细(中值粒径变化范围为3.4~10.0μm),但是25~47 cm深和185~199 cm深的粒度明显变粗(中值粒径变化范围为15.7~59.0μm)。(2)XT剖面沉积物的中值粒径与低频磁化率(x_(lf))呈正相关关系;红度(a~*)与低频磁化率呈负相关关系。(3)XT剖面低频磁化率与全球深海δ~(18)O记录试探性的对比表明西台吉乃尔盐湖区域晚更新世的气候变化可能受全球气候影响。     

旋翼结冰对直升机悬停性能影响的数值分析

目的 研究旋翼结冰对直升机悬停性能的影响。方法 选取具有充分试验数据的UH-1H直升机为算例,采用Fluent计算旋翼流场,将收敛后的流场文件导入Fensap-ICE中进行水滴撞击和结冰计算,得到结冰后的旋翼外形后,再采用Fluent计算旋翼流场,从而分析旋翼结冰对直升机悬停性能的影响。结果 通过改变结冰条件,分析了不同结冰条件对直升机悬停效率的影响,表明旋翼结冰会显著降低直升机的悬停效率,且随着结冰时间、水滴平均直径(MVD)和液态水含量(LWC)的增大,直升机的悬停效率逐渐降低。结论 不同结冰条件对直升机悬停效率下降趋势的影响不同,随着结冰时间的增大,悬停效率基本呈线性下降,而随着MVD和LWC的增大,悬停效率的下降趋势逐渐变缓,下降幅度逐渐减小。     

A parametric investigation of electrical effects on aerosol scavenging by droplets over large fires

Our nucleation model of strong up-drafts over large fires (such as those ignited by nuclear blasts) show that many droplets in the size range of 1–10 μm are rapidly formed when the cloud becomes supersaturated. In this study we calculate aerosol/droplet collection kernels for electrical parameters commonly seen in cloud air. These kernels, which do not include Brownian diffusion, are used with aged droplet distributions to determine instantaneous scavenging rates of unwettable aerosols with cloud droplets. We find that within a portion of this parameter space the aerosol may be removed from the cloud air with time constants substantially below 1 h over the entire aerosol size range of 0.025–0.5 μm. For much of the parameter space, E-field enhanced attachment of charged aerosol is more rapid than that for Brownian diffusion.The aging of the droplet distribution incorporates the detailed microphysics of nucleation and condensation in a Lagrangian parcel with forced up-draft of 50 m s⁻¹. We assume an initial aerosol distribution that is lognormal about a median radius of 0.05 μm with a geometric standard deviation of 2. Initially there are 10⁶ insoluble aerosol particles per cubic centimeter of air with one-half of them being wettable and the other half being non-wettable.We present our results as a set of curves showing collection kernels and instantaneous scavenging rates vs aerosol radius and electric field strengths. The collection kernel curves are parametrically displayed for droplets of radii 1, 3 and 10 μm and electrical parameters typical of cumulus and thunderstorm clouds. The instantaneous scavenging curve vs aerosol radius is displayed as a function of electrical parameters.     

峨嵋山金顶地区酸性云雾水对植物冠层的作用和影响

本文研究了峨嵋山高海拔地区针叶、阔叶树冠层云雾水滴和云雾水滴酸度、化学成分及酸性云雾对植物的影响。 结果指出,与云雾水比较,针叶树冠层云雾酸度增加,而阔叶树冠层雾云滴则相反。说明针叶林冠层促进了云雾水酸化的作用,阔叶林冠层则对酸性云雾水有中和作用:在酸性云雾水作用下,针叶和阔叶林冠层能淋溶出大量营养离子。表明峨嵋山高海拔地区的酸性沉降,特别是酸性云雾水对冷杉针叶林构成潜在的危害。      

干旱区云凝结核分布及其影响因子的观测研究

利用DMT CCN仪对宁夏盐池、银川地区地面及高空的云凝结核(CCN)进行实时连续观测.大量资料分析结果表明, CCN日变化明显,受人为因素影响,清晨和傍晚出现高值.夜晚温度与CCN浓度呈正相关,白天相反;强降水对CCN具有一定冲刷作用;沙尘气溶胶没有有效增加盐池地区的CCN浓度.与华北地区比较,银川、盐池地区CCN浓度偏低.此外,研究表明,过饱和度越高,活化CCN浓度越大.根据N=CSK拟合活化谱,银川属于典型大陆性核谱.由于云内清除作用,高空CCN浓度下降明显,但逆温层的存在使得该区CCN浓度累积增加.     

云模型在城镇空气质量评价中的应用

空气质量评价是当前城镇环境评价的一个重要环节,这一过程存在着很强的模糊性和随机性。云模型把模糊性和随机性完全集成,构成定性与定量之间的映射。文章将云模型引入空气质量评价,结合空气质量评价标准,建立了云模型空气质量评价方法,并通过对比验证了该方法的有效性。     

直升机飞行危险天气区数值建模方法研究

探讨了直升机飞行气象要素和危险天气区（颠簸区、强风切变区、低云区和飞机积冰区）的数值建模方法,并基于中尺度大气数值模式WRF,开发了直升机危险天气区数值建模系统,形成了适用于直升机飞行训练仿真的危险天气数据模型。     

高污染下云凝结核对雨、雾滴谱的影响

利用气候基准站、云凝结核计数器、雾滴谱仪和雨滴谱仪等观测资料,分析威宁污染时期云凝结核（CCN）对雨雾滴谱的影响. 结果表明：观测期间威宁CCN数浓度很高,S=0.2%、0.4%、0.6%和0.8%时的平均CCN浓度分别为2884、8003、10470、11685cm^-3,与部分重污染城市相当;CCN有明显的日变化特征,分别在12：00、16：00和20：00出现峰值,与居民生活排放、火电源排放、湍流交换和气象条件等有关;利用N=CS^k式拟合威宁CCN活化谱,平均拟合参数C=14288cm^-3,k=0.8,表明该地属典型大陆型核谱;威宁冬季云层薄、云顶低的云系特点提供了宏观天气背景,高浓度CCN是导致此次雨、雾过程弱,滴谱窄的重要微观条件.     

华南高山背景地区黑碳云内清除特征

基于2020年南岭背景高山地区的3个典型云事件,利用地用逆流虚拟撞击器采集云中颗粒物,结合单颗粒黑碳光度计和激光雾滴谱仪分析黑碳浓度及云参数特征,探讨黑碳云内清除率及其影响因素.结果表明：进入云内的黑碳约占整体的20%,而云中含黑碳云滴的占比（4.67%）则少于含黑碳间隙颗粒的占比（15.31%）;黑碳的分粒径质量清除率和数量清除率接近,变化范围均为28%~59%;高液态含水量和云滴数浓度有利于黑碳云内清除率的增加,而黑碳云内清除率会随黑碳总浓度的增加而降低,各因素对于黑碳云内清除的影响由大到小为：云滴数浓度>液态含水量>总黑碳浓度.     

祁连山空中云水资源开发利用效益预测与评估

利用社会效益、经济效益和生态效益3 个方面25 项指标, 建立了空中云水资源开发利用综 合效益的评价体系。同时对祁连山区人工增雨对径流的影响作了预估, 在此基础上, 对祁连山云水 资源开发利用后山前走廊各流域水资源状况及社会经济状况进行了合理的预测。最后, 选用其中 11 项指标, 并运用层次分析法对祁连山空中云水资源开发利用效益进行了评价。结果表明: 祁连山 空中云水资源开发利用对山前走廊的社会、经济、生态等效益均显著增加, 祁连山区通过人工增雨, 降水增加10%时, 河西地区综合效益将提高5.3%, 降水增加20%时, 综合效益提高12.5%。