基于PEMS试验的混合动力轿车与传统汽油轿车的排放对比研究

利用车载测试系统(PEMS),对混合动力轿车及传统汽油轿车进行城市典型道路工况下的排放测试试验,对比分析试验车辆速度和比功率区间下的排放特性。试验结果表明,混合动力轿车CO、HC和NOx排放速率及其排放因子呈现相似的变化规律,车速低于20 km/h时,发动机处于关闭状态尾气排放为零;低于50 km/h时,发动机排气温度过低,三元催化器不工作,排放速率及排放因子随车速的升高而显著增大;车速达到50~55 km/h后,三元催化器开始工作,污染物浓度急剧下降;传统车与混动动力车的3种污染物的排放速率随VSP的变化规律相似;混合动力轿车CO、HC和NOx的平均排放因子相比传统汽油轿车有明显的优势,分别为传统汽油车的23.3%、2.92%和66.9%。     

国Ⅲ柴油公交车尾气排放实际道路测试研究

应用车载式尾气排放测试设备对北京国Ⅲ排放标准的柴油公交车在实际道路上的尾气排放特征进行了实测研究,测试时间为10 552 s,行驶里程达到61.97 km,共获得10 552组有效数据,测试数据能够反映车辆在实际道路上的排放特征。车辆在实际道路上尾气排放NOx、CO、THC和PM的排放因子分别为14.12±2.54g/km、8.04±2.51 g/km、0.158±0.022 g/km和3.16±1.73 g/km。研究结果表明,油耗及污染物排放与各行驶工况下的速度、加速度均密切相关,车辆在高速加速行驶状态下易产生高的排放速率。车速小于10 km/h时排放因子远大于车速较快时的排放因子,车辆在加速时的排放因子最大,减速时最小。车辆在30 km/h～50 km/h速度区间内等速行驶时,油耗与排放因子最为经济且环境友好。测试车辆排放的颗粒形态主要集中在累积模式,属于纳米或超细微粒。     

北京市交通微环境汽车尾气污染的浓度特征

对北京市典型交通微环境中(包括公交车站,公交车内以及小轿车内)的汽车尾气污染物CO、NO、NO2和PM2.5浓度进行了监测.结果表明,NO、CO 和PM2.5在交通微环境中的浓度分布相似,均为公交车内浓度最高,公交车站浓度最低.NO2为公交车内浓度最高,小轿车内浓度最低.公交车内CO的早高峰浓度要显著高于晚高峰浓度,普通公交车内的CO、NO和NO2浓度均低于空调车.良好的通风条件可以显著改善公交车车内空气质量.对小轿车车内浓度的影响因素分析表明,选择车流量平峰时段出行、恰当的保养维护车辆、在车辆拥堵区域使用内循环通风模式可以有效地降低车内污染水平.     

基于PEMS的柴油公交车排放测试分析

使用车载尾气检测技术PEMS对一辆在用国Ⅲ柴油公交车进行了实际公交线路运行时的气态污染物排放测试,统计得出了车辆运行速度、加速度、气态污染物排放速率、排放因子特性。分析结果表明公交车平均速度为18 km/h,96.9%的速度点落在0~40 km/h的区间段,99%的加速度点落在-1.5~1.5 m/s2的区间段。随着车速的增加,排气污染物排放速率增大,其中NOX排放速率增大显著。车速增大,污染物排放因子降低;低于30 km/h时,车速增大,排放因子降低显著,高于30 km/h时,排放因子随车速增大变化变缓。排放因子受排放速率和车速共同影响。污染物排放速率随加速度增大而增大,加速时的排放速率显著高于减速时的排放速率。研究结果说明,提高车辆运行速度、减少急加速,可以有效降低公交车尾气排放。     

公交车实际道路颗粒物排放的数浓度特征

为获得城市公交实际道路颗粒物数量排放特性,利用车载排放测试系统(PEMS)在实际道路上对公交车颗粒物排放特征及粒径分布进行了研究. 结果表明:公交车车速低于30 km/h的工况占总工况的78.9%,其中车速小于10 km/h的工况所占比例最大,为33.7%;车速高于40 km/h的工况仅占总工况的2.1%. 利用低压荷电捕集器(ELPI)测试的粒径分布表明,公交车进、出站和稳定车速工况下排放的颗粒物数浓度峰值均出现在粒径为70 nm附近;粒径小于70 nm的颗粒物数浓度在3种不同工况下占颗粒物总数浓度的55.4%～69.7%;粒径大于770 nm的颗粒物非常少,其数浓度占颗粒物总数浓度的比例均小于0.1%.      

室内不同燃烧模式香烟污染的研究

香烟燃烧的主动吸烟、呼出烟雾、自由燃烧3种排放方式中,对一氧化碳CO、总挥发性有机物TVOC进行测定分析。自由燃烧模式较主动吸烟模式造成的CO和TVOC污染更高。对于室内环境的污染和被动吸烟者的危害,自由燃烧模式与呼出烟气模式的贡献比例CO和TVOC分别约为15/1和4/1。主动吸烟者吸入的烟气中CO和TVOC浓度可分别高达约10000mg/m3和800mg/m3,高出国家室内空气环境标准限量约1000倍,吸入的烟气中约有40%的CO通过肺部被人体吸收。     

机动车尾流区CO2扩散特征的数值分析

为了研究车辆运动过程中尾流区排放污染物的扩散情况,通过CFD软件FLUENT 6.1.22TM中湍流模型和组分输运方程对单辆货车尾流区内的气流速度、湍流动能和排气管排放的CO2浓度的分布进行了模拟.通过模拟结果与风洞实验的数据对比验证了模拟结果的适用性.分析了车速,排气管出口温度和湍流动能对货车尾流区内CO2扩散过程的影响,结果表明,由于出口直径和流速相对较小,排气管射流对尾流区流场的影响不明显;在排气管出口处CO2的浓度梯度最大,且随着与车尾距离的增加浓度迅速减小;尾流区内CO2在x、y、z3个方向上的浓度变化速度均随车速的增加而增加;且在尾流区内相同位置处.车速越大CO2浓度越低;排气管出口与外部环境温差对污染物扩散的影响仅局限于距离车尾0.75倍车长范围内;湍流动能最大值出现在尾流区内,有利于CO2的稀释和扩散.     

地下车库氡迁移的数值模拟研究

目的 研究地下车库氡浓度分布,提出改善地下车库氡控制的建议.方法 计算地下车库壁面的氡析出率,建立地下车库的几何模型,采用CFD数值模拟的方法研究室内温度、换气次数以及气流组织形式对室内氡浓度分布的影响.结果 平均氡浓度水平在室内温度为5℃时均处于最低值,在温度为35℃时均处在最高值,反映出温度的升高将削弱通风排氡的效果.当换气次数为1 AC/h时,室内氡浓度已经符合规范上的要求,因此对于采用机械通风的情形,当室内换气次数超过1 AC/h时,基本可以认为已经具备足够的排氡的能力.结论 提高换气次数可以显著降低室内氡的浓度,除此之外,采用合理的气流组织形式,让气流充分穿越工作区也是提高排氡效率的可行方法.     

基于建筑外窗缝隙通风的室外PM_(2.5)渗透与沉降特性评价模型

室外PM_(2.5)可以通过建筑外窗缝隙通风进入室内,对室内环境造成污染.穿透系数、沉积率和通风换气次数是评价受室外细颗粒物渗入影响室内人群细颗粒物暴露量的重要参数.目前这些参数大多通过实验室实测或理论推导方法获得.本文结合质量守恒定律、数理统计方法和控制变量法,提出了一种基于大量室内外PM_(2.5)质量浓度实时监测数据的穿透系数P、沉积率k和缝隙通风换气次数a推算模型,该模型的求解结果具有一般性;依据所提方法推算得到了2个实测办公建筑的穿透系数P和沉降率k分别为0.97和0.12、0.97和0.24.研究结果为建筑外窗缝隙渗透特性、室外PM_(2.5)对室内环境影响预测、以及室内人员PM_(2.5)暴露量定量分析提供了新的方法参考.     

城市公交车在实际道路上的C O2排放特征

应用车载式尾气排放测试设备对北京国Ⅲ、国Ⅳ排放标准的柴油公交车和国Ⅲ排放标准压缩天然气公交车在实际道路上的尾气CO2排放特征进行了实测研究,测试时间为30 787 s,行驶里程达到168.58 km,共获得30 787组有效数据,测试数据能够反映车辆在实际道路上的排放特征。3种类型车辆测试期间在实际道路上的CO2排放因子分别为(1.10±0.24)g/m、(0.99±0.23)g/m和(1.02±0.21)g/m。车辆的排放状况与车辆的行驶工况有密切关系,车速较低,加速度越大,CO2排放速率和排放因子越大,车辆在匀速且车速较快时排放速率和排放因子较低。     

风帽在准好氧填埋的应用及对填埋初期的影响

首次将风帽应用于准好氧填埋,以2 m×1 m×2 m的准好氧模拟箱为对象,考察了风帽对准好氧填埋环境形成过程的影响,比较了不同风速条件下二氧化碳和甲烷的浓度变化,并对风帽应用于准好氧填埋的作用原理进行了分析,以期为设计和优化准好氧填埋结构提供参考.结果表明,风帽可以加快准好氧环境的形成,将传统的准好氧环境的形成期由常规的50 d以上提前到40 d左右.通过比较风帽先拆后装二氧化碳和甲烷的浓度变化,表明风帽可以促进甲烷向二氧化碳的转化,减少甲烷的排放.卸下风帽后二氧化碳的浓度由最初的16.67%降为15.88%,甲烷从6.14%增大到16.12%;装上后二氧化碳的浓度增至19.18%,甲烷降为10.05%.考察了风速为2.0、3.5、5.0、6.5、8.0 m/s 5种条件下导气管出口处的甲烷排放情况,表明风速可以加强风帽的作用,有利于甲烷的减排,当风速增至8 m/s时,甲烷浓度由最初的15%以上降为5%以下.     

不同交通模式下CO和NOx的暴露水平研究

为研究由于交通模式的差异引起的暴露水平的变化,将监测设备安装在检测车上,检测车以差异的速度行驶模拟出行者在城市道路中不同交通模式下的通行过程. 在2013年7~8月的10个采样日中,保持监测车的行驶速度分别为5, 15, 30km/h依次模拟行人、自行车和电动车在城市道路上行驶,移动检测值为该交通模式下的污染暴露浓度.结果显示步行时平均暴露水平最高,其次为自行车和电动车模式.在3种道路模拟场景中,暴露水平均值由高到低依次为主干路>快速路>支路.与文献结果对比,CO的暴露水平模拟效果优于NOx,且该模拟方法的效率优于传统研究方法.     

On-board measurement of particle numbers and their size distribution from a light-duty diesel vehicle: Influences of VSP and altitude

In this study, the particle size-resolved distribution from a China-3 certificated light-duty diesel vehicle was measured by using a portable emission measurement system (PEMS). In order to examine the influences of vehicle specific power (VSP) and high-altitude operation, measurements were conducted at 8 constant speeds, which ranged from 10 to 80 km/hr at 10 km/hr intervals, and two different high altitudes, namely 2200 and 3200 m. The results demonstrated that the numbers of particles in all size ranges decreased significantly as VSP increased when the test vehicle was running at lower speeds (< 20 km/hr), while at a moderate speed (between 30 and 60 km/hr), the particle number was statistically insensitive to increase VSP. Under high-speed cruising conditions, the numbers of ultrafine particles and PM_2.5 were insensitive to changes in VSP, but the numbers of nanoparticles and PM₁₀ surged considerably. An increase in the operational altitude of the test vehicle resulted in increased particle number emissions at low and high driving speeds; however, particle numbers obtained at moderate speeds decreased as altitude rose. When the test vehicle was running at moderate speeds, particle numbers measured at the two altitudes were very close, except for comparatively higher number concentrations of nanoparticles measured at 2200 m.     

机动车排放污染的速度-加速度耦合影响分析

利用OBS-2200车载测试系统,分别在高峰期、平峰期和低峰期的天津市典型路段进行了车载测试,并获得了碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)等车辆排放的污染物的逐秒数据.结果显示在这3个时段内,车辆的加速度大都集中在-1.5~1.5m/s2,速度大都集中在0~70km/h,并且HC、CO和NOx的最高排放率为0.0673、0.706和0.0178g/s,都集中在高速(速度(v)>30km/h, 加速度(a)>0.5m/s2)工况范围内.通过拟合发现,HC、CO和NOx的排放率与比功率(Vehicle Specific Power,简称VSP)之间的拟合决定系数分别为0.71、0.86和0.85,相关性较高,说明VSP可以作为评价车辆排放率的一个重要参考性指标.     

我国轻型汽车污染物排放因子的测试研究

采用底盘测功机按ＥＣＥ－１５规程测试了我国１３辆（１２种）正在使用的轻型汽车的ＣＯ、ＨＣ和ＮＯｘ的排放量分别为８７．２５±５６．３１、１１．３６±５．１３和８．２０±６．６８ｇ／ｔｅｓｔ;在相同测试条件下,测试了其中１１种轻型车在不同车速匀速行驶时的ＣＯ、ＨＣ和ＮＯｘ排放因子．测试结果表明、轻型汽车污染物排放因子随车速的变化有良好的规律性．用统计方法拟合了轻型汽车污染物排放因子的车速变化系数的计算公式。当车速＜９０ｋｍ／ｈ时,轻型车ＣＯ、ＨＣ排放因子随车速的增加而减小,当车速＞９０ｋｍ／ｈ时,又略有增加,而ＮＯｘ排放因子随车速的增加而增大。     

Dispersion of sulphur dioxide around the thermal power plant at Ahmedabad,India

Air quality due to the release of sulphur dioxide from the thermal power plant within the city limits of Ahmedabad has been computed employing a point, area and line dispersion model. To estimate probable air quality, the meteorological data for 3 consecutive days in the middle of each month of 1983 is used. The concentration of sulphur dioxide is computed at a distance of every 500 m in 16 directions up to the city limit. The air quality in the worst case is estimated in downwind distances under unfavourable meteorological conditions.The probable zones of high concentrations of sulphur dioxide over residential, commercial and industrial areas of the city are below the ambient air quality standards set by the U.S. EPA in 1971 almost throughout the year. However, in the months of April and October the zone of high concentration (500 μg m⁻³) exceeds the EPA standard. Also, under the most unfavourable meteorological conditions, the estimated high ground-level concentration of sulphur dioxide can reach up to 1000 μg m⁻³ at a distance of 1.25 km from the thermal power plant. This may be attributed to the effect of fumigation.     

基于系统动力学的中国碳减排路径模拟

通过分析二氧化碳排放影响因素之间作用关系与碳减排的主要路径,构建二氧化碳排放系统动力学模型。在此基础上,通过调控供给侧经济增长速度、能源结构和产业结构要素,预测四种不同情景方案对二氧化碳排放的影响,以进一步探讨二氧化碳排放主要部门减排贡献。结果表明：四种方案的二氧化碳净排放量增长趋势逐年变缓,在二氧化碳净排放量达到峰值后,调整经济增速、改善能源结构和优化产业结构继续为碳减排发挥积极作用,相比于经济增速和产业结构调整,能源结构改善的减排贡献度更高。在综合调控经济增速、能源结构和产业结构的方案下,中国二氧化碳净排放量2024年将达到高峰值104.45亿t,2058年实现碳中和,这与现实情况更加吻合。未来若能抓住经济、能源、产业低碳转型的良好机遇,并进一步加强各部门的减排努力,中国二氧化碳净排放量有望2025年前达峰,2060年前实现碳中和。     

特种方舱铁路运输异常调车纵向冲击试验研究

目的 针对特种方舱铁路运输,明确异常调车纵向冲击试验方法,并掌握异常纵向冲击安全性边界.方法 首先开展"一车冲一车"、"一车冲三车"铁路冲击对比试验,获得2种工况下的冲击特性数据.然后,基于冲击试验获得的缓冲器性能,建立特种方舱铁路运输调车作业动力学模型,研究冲击模式下不同冲击速度的纵向冲击特性.结果 试验工况1(冲击速度为8 km/h,"一车冲一车")下,车钩力不大于1200 kN,特种方舱内的包装箱固定状态良好.试验工况2(冲击速度为15 km/h,"一车冲三车")下,连挂碰撞界面处的缓冲器完全压缩,铁路车辆前从板出现破坏,特种方舱门端角件发生局部塑性变形,包装箱后限位结构出现变形.基于动力学模型的仿真结果表明,"一车冲一车"工况下,MT-2缓冲器与车体能承受的极限冲击速度约为10 km/h.工况2受试车(特种方舱的装载车)前端车钩力约为2132 kN,接近MT-2缓冲器的最大作用力.结论 开展特种方舱铁路运输调车异常冲击试验,"一车冲一车"模式是更为合适的试验方法.连接车钩是整个特种方舱安全铁路运输系统的最薄弱环节,调车作业安全性边界冲击速度约为10 km/h.     

建筑室内人员污染暴露量及其特征性分析

合理确定室内人员的污染暴露量是有效改善室内空气品质的重要前提。文章结合吸入率概念和人体呼吸模型给出了室内人员污染暴露量计算模型,并以二氧化碳指标和挥发性有机化合物指标为研究对象,分析了在不同通风模式、新风量大小和污染源强度下室内人员污染暴露量的特性。研究结果表明,置换通风条件下的人员污染暴露量要低于混合通风条件下的相应结果,且在置换通风条件下站姿的污染暴露量要高于坐姿的对应结果,而在混合通风条件下情况相反;同时,新风量增大可以降低人员污染暴露量,但其有效程度存在临界点,即存在最优的新风量大小;此外,人员污染暴露量会因污染源强度的提高而增大,但其随污染源强度变化的跟随性会由于通风模式的不同而存在显著差异。