砂尘试验箱原理分析改进及相关标准探讨

结合砂尘的产生和运动机理,对砂尘试验箱的设计原理和应用特点进行了说明,着重对吹砂程中空气的温度和湿度、砂尘颗粒直径比例进行了分析,对气固两相流中颗粒浓度的均匀性进行了探讨。基于砂尘的运动特性,国内应用较普遍采用的闭式循环吹砂试验设备,无法实现砂的有效分离,导致吹砂试验箱试验过程中颗粒直径比例不满足GJB 150.12A要求。在MIL-STD-810H中,已经取消了对吹砂试验相对湿度≤30%的要求。基于吹尘和吹砂引起的不同环境效应,结合吹尘和吹砂试验设备原理和国内已有设备的现状,对现有试验方法和校准规范的完善、砂尘试验箱的改进设计提出了建议和意见。同时文中也介绍了国外开式、闭式循环、可变循环等几种不同类型的砂尘试验箱作为参考,基于砂尘试验的破坏机理提出了砂尘试验箱的分类和选型建议。     

松嫩平原西部碱尘气溶胶的时段变化及其气候影响因素分析

利用耦合等离子体发射光谱测试技术(ICP-AES)对松嫩平原西部2003年7月到2004年5月间获得的大气总悬浮颗粒物(TSP)样品进行了元素分析,并结合气象资料和TSP质量浓度,初步确定了碱尘活动年际内的演变规律及其主要控制因素.结果表明,TSP质量浓度的高峰时段是早春,其元素总体浓度亦高于其它时段,其中Na元素浓度具有明显的高值,表明碱尘在该时段为TSP的主要成分;晚春时段区域沙尘影响加强,很难监测本地碱尘活动;夏季,碱尘的3种重要元素(Na、Ca、K)含量增加,表明夏季有碱尘活动,与TSP浓度偏高吻合;秋季,碱尘和区域沙尘的活动均减弱.影响碱尘活动的气候因子主要是风力、降水量、温度、日照和湿度,但不同时段其主导作用不同.     

铁路煤扬尘抑尘试验研究

抑尘剂溶液喷洒在煤堆表面后,能使其表面粘结形成具有一定强度的硬壳,具有防尘作用.试验测定了未喷抑尘剂和喷有不同抑尘剂的煤样在30 m/s风速下的扬尘浓度,并在黑龙江省鸡西市华峰洗煤厂进行了现场试验.试验结果表明,喷洒抑尘剂对铁路煤运中煤抑尘效果有一定改善.铁路煤运过程中应用该抑尘剂不仅可以减少扬尘、保护环境,而且还可减少煤的流失.     

机械活性物质环境条件对产品的影响及对策

介绍了机械活性物质环境条件中的砂尘环境和影响砂尘环境的因素;分析了砂尘环境对产品的主要影响,如造成产品冲蚀和磨损,降低电子产品的性能等;最后提出了对砂尘防护的几点对策.通过分析研究,旨在为相关企业提供理论依据和技术参考,便于在产品生产过程中,注意增强产品对环境的适应性,从而提高产品的质量.     

集散式控制系统在砂尘环境试验设备中的应用

军用砂尘环境试验设备自动监控是基于PLC的集散式控制系统,系统由上位计算机和PLC组成,对试验过程进行全程监视和控制,上位计算机通过监控画面对PLC进行参数设置,接受参数后PLC执行闭环控制;使用Proficy Machine Edition组态软件设计各种监控画面;计算机与PLC间采用标准TCP／IP协议进行通信,并对系统进行抗干扰设计;该系统配置灵活,控制可靠,编程简单且成本低;通过现场实际应用,控制效果良好,达到了预期的控制目的。     

北京市交通干线周围可吸入大气颗粒物的污染特性

采用Anderson撞击法分级采样器于2009年3~6月对北京市航天桥周围可吸入大气颗粒物进行分级采样分析.利用扫描电子显微镜(SEM)及X射线能谱仪(EDS)观察测量样品的微观形貌及元素相对含量.根据形貌及元素含量,9类颗粒物被识别.利用等离子电感耦合质谱仪(ICP-MS)对颗粒物中的主要元素质量浓度进行了测定,发现交通干线周围大气PM10中Ca、Mg、Fe等元素质量浓度随粒径减小而减小,Pb、Zn、Ni、Hg等元素的浓度却随粒径减小而增大,粒径小于3.3mm的颗粒Pb, Hg, Zn浓度增加更为显著.利用FA(因子分析)进行源解析.结果表明,交通干线周围大气颗粒物组成中,建筑及自然扬尘贡献率最大占44.0%;汽车尾气及交通道路尘贡献率次之占28.1%.     

军用装备砂尘环境试验技术

介绍了进行砂尘环境试验的目的、适用范围及环境影响因素,并说明应根据产品使用环境、本身特点及其产品技术条件来选择试验程序和确定各试验参数.同时指出了确定试验持续时间的方法,最后对砂尘试验箱(室)提出6点设计要求,为我国自行研制军用砂尘环境试验设备提供了依据,从而提高了我国军用武器装备对环境的适应性及可靠性.     

铀尾矿库尾矿砂大气污染的控制研究

铀尾矿库运行期间,裸露的尾矿以扬尘形式对周边地区造成环境污染和辐射危害.因此,本文以平地型铀尾矿库为对象,应用CFD技术,探讨滩面形状(弧形、棱形和锥形)对减轻或控制运行期间尾矿库滩面颗粒物的大气迁移和环境污染的作用.结果表明,常年主导风速V=1.0m·s-1条件下,以1 mg·m-3的浓度为抑尘标准时弧形滩面抑尘效果最为明显,棱形滩面和锥形滩面抑尘效果较差.通过对不同风速下几种滩面形状防护效果的分析对比发现,小风速(V=0.5 m·s-1)下3种滩面形式辐射防护均效果良好,但随风速的增大效果逐渐减弱;弧形滩面条件下综合防护效果最佳.     

醋酸盐类城市道路抑尘剂的生态毒性及生物降解特性

醋酸盐类抑尘剂因其具有良好的抑尘效果和生态友好性,被越来越多地用于城市道路抑尘.为了揭示醋酸盐类抑尘剂的水生态效应,选取水环境中占据不同生态位的4种水生生物(发光细菌、羊角月牙藻、大型溞和青鳉鱼)进行急性毒性测试.结果表明:4种水生生物对醋酸盐类抑尘剂的敏感程度依次为羊角月牙藻>大型溞>青鳉鱼>发光细菌.确定了抑尘剂与大型溞、发光细菌、青鳉鱼的剂量-效应关系,抑尘剂对三者的EC₅₀/LC₅₀(半数效应浓度/半致死浓度)分别为1.29、37.6、32.7 g/L.抑尘剂对羊角月牙藻的急性毒性及其质量浓度之间没有呈现出明确的数量关系,但是可推断EC₅₀为mg/L量级.以此为基础,推断醋酸盐类抑尘剂的预测无效应浓度范围为21.8～177 μg/L.不同温度下抑尘剂在水中的生物降解速率结果显示,在5和25 ℃时,醋酸盐类抑尘剂均易被降解,主要是微生物和藻类的共同降解作用所致.研究显示,醋酸盐类抑尘剂易于生物降解且生态毒性较低,但在使用时应注意区域总量控制,以防止对水生生物造成潜在威胁.      

移动式路面尘负荷测试系统及应用

建立了一种移动测试系统能够快速得出路面尘负荷,并结合GPS仪显示路面尘负荷的空间分布。在车辆顶部和车轮后部分别安装颗粒物浓度测试仪逐秒测试2点的PM10浓度,浓度差记为c,同时利用测试逐秒的经纬度信息和车速。根据AP-42标准方法采集分析了典型道路的尘负荷,建立了路面尘负荷、车速和浓度差之间的函数关系为sL=9.89.C0.810.e-0.068s。根据测试数据得出了呼和浩特市典型道路的尘负荷空间分布,从空间分布结果结合现场调查数据可以看出,施工活动较多的区域路面尘负荷较高,路面破损和两侧有未铺装区域的路面尘负荷较高,为道路扬尘控制提供参考。     

装备环境适应性闭环管控方法研究

通过加强对装备环境适应性的闭环管控,避免设计方案反复,提高研制效率和装备环境适应性.在系统工程方法基础上,建立装备环境适应性闭环管控工作体系,提出闭环管控方法,包括基于流程前置的环境工程工作计划,面向流程闭环的环境适应性工作过程控制,以及全寿命周期环境适应性信息管理等内容.装备工程实践结果表明,提出的环境适应性闭环管控方法是可行的,环境适应性问题早在方案设计阶段即得到了有效解决,使环境适应性工作变被动为主动,在提高装备研制效率的同时,提升了产品的环境适应性.该方法可以有效提高装备环境适应性和研制效率,对于运载火箭、航天器、工业设备等其他类型产品的研发也有一定的借鉴意义.     

高铁隧道环境下的智能除尘器设计与实现研究

在高铁隧道环境下进行智能除尘,保护高铁隧道的内部环境,设计一款基于嵌入式ARM的高铁隧道除尘器,设计的高铁隧道除尘器包括扬尘传感器模块、AD模块、上位机模块、控制模块和执行器模块等子系统.扬尘传感器使用DS18B20,测量量程20%~90%RH,采用ADSP21160处理器进行除尘器的控制系统设计,控制器将常开节点输出低电平,实现灰尘浓度的自适应感知,外加转换模块进行时钟采样,通过构建时钟电路进行高铁隧道除尘器的低电复位和高压控制,DSP控制D/A转换器实现功率放大,降低除尘器功耗,并提高除尘器的输出功率.通过硬件电路模块化设计方法实现除尘器设计.系统测试结果表明,该除尘器能有效实现高铁隧道除尘功能,工况稳定,系统可靠性较强.     

海岛应急保障设备防潮防尘防盐雾一体化微环境控制技术及性能验证

目的 研发防潮防尘防盐雾一体化微环境控制技术与过滤设备,为延长海岛应急保障设备寿命提供技术支撑。方法 通过对比过滤器入口与出口湿度的变化情况,评估其防潮性。在试验棚下测试开启和未开启过滤设备过程中灰尘浓度的变化情况,测试其防尘性。利用吸气法采集过滤器前后端盐雾浓度,对比其过滤效率。利用高精度铜腐蚀片还原法,表征过滤前后盐雾浓度对腐蚀性的影响情况。结果 采用防潮防尘防盐雾一体化控制技术后,相对湿度由94%降至72%,粉尘质量浓度降低至3 mg/m³以下,环境腐蚀等级由G2降至G1,盐雾浓度水平由Sc3降至Sc1。结论 防潮防尘防盐雾一体过滤技术具有良好的防潮、防尘以及防盐雾效果,可为海洋服役环境下的应急保障设备优化使用环境,保障其安全运行。     

润湿剂降尘效果的动力实验法研究

在实验室中运用模拟实际喷雾系统的动力实验法,以黄河沙为实验样品研究了润湿型抑尘剂对降尘效果的影响.实验结果表明,十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和丁二酸钠均能提高降尘效果,同时确定了3种润湿剂的最佳浓度和最佳加湿流量.     

ESP电场粉尘浓度分布及高浓度区粉尘强制收集技术的研究

为了进一步提高电除尘器收尘效率以满足日益严格的国家排放标准,提出了电除尘器高浓度区粉尘强制收集技术.通过建立电场粉尘传输数学模型和对实测断面粉尘浓度分布曲线进行回归,分别得到了理论和实际电场粉尘浓度分布公式.结果表明,电场中粉尘浓度分布与断面位置有关.电场中每个断面上从电晕线到收尘极板质量浓度逐渐提高,极板附近存在高质量浓度粉尘区.在极板末端收尘板两侧加装等速吸风口,将极板附近的粉尘气流加以强制收集并采用袋式除尘器进行净化或循环至入口进行二级处理,可以显著提高电除尘器的收尘效率,降低极板振打引起的粉尘飞扬造成的粉尘流失.利用流函数对吸风口流场分析并根据实测的断面粉尘浓度分布可得到吸风口宽度与收尘效率的数值关系.粉尘强制收集技术是电除尘技术领域中的一项创新.采用该项技术既可以对运行中的电除尘器加以改造,又可以在电除尘器的设计中加以实施.     

风廓线雷达在北京地区一次强沙尘天气分析中的应用

基于北京地区逐小时风廓线雷达数据、大气成分观测数据以及地面常规观测资料对2017年5月3~7日一次沙尘天气过程进行了研究.结果表明：受蒙古气旋影响,全国多地出现空气质量严重污染,其中北京PM₁₀浓度达到严重污染级别时间超过30h.通过对边界层内水平风场、垂直速度以及大气折射率结构常数等要素进行分析,研究发现沙尘爆发前,边界层内出现平均风速达到14.8m/s的西北急流核,该急流核的建立有利于将高层沙尘粒子向近地面传输,而沙尘爆发阶段边界层通风量较前期增加31.6%,中低层的通风量逐渐占据主导地位,使近地面PM₁₀浓度出现爆发性增长.此外,整个沙尘天气过程中,以弱下沉运动为主,垂直速度在1m/s以下,而沙尘天气爆发前,边界层内出现强烈垂直下沉运动,达到5.3m/s.同时,大气折射率结构常数出现1.0×10^-16的高值中心.二者均先于地面污染物浓度的变化,预报时间提前量为8~9h,可为今后沙尘预报提供一定参考.     

首都圈防沙治沙水土资源空间优化配置研究——以大兴、怀来、张北为例

首都圈是近年来北京沙尘暴天气日益严重的重要沙尘源区之一。研究区中大兴区代表的是华北平原北缘落叶阔叶林灌草丛典型区;怀来县代表的是桑干河、洋河盆地灌木草原典型区;张北县代表的是坝上高原西部干草原典型区。论文通过了解水土资源利用的变化情况,分析水土资源利用现状和存在问题;利用中国资源环境遥感数据库中的土地利用现状、中国1∶1000000土地资源图等数据,以水资源为最重要的限制因素,通过灰色线性规划模型,以防沙治沙和发展经济、实现区域可持续发展为目标,进行水土资源优化配置;结合不同区域水土资源利用的突出问题,将水土资源优化配置方案落实到空间;建立区域水土资源比较合理、有效利用的方案。大兴的重要措施是平原旱耕地转变为中覆盖度草地,怀来是陡坡地退耕,张北是提高草地的覆盖度。