地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力特征分析

为了对地铁颗粒物进行数值模拟,讨论了不同粒径颗粒物的密度均值,重点分析了地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力情况,计算和对比了各主要作用力。结果表明,地铁颗粒物的密度随粒径变化较大,采用平均值表示更为合适,其中PM1、PM2.5和PM10的密度均值分别为2.562 g/cm~3、3.766 g/cm~3和4.043 g/cm~3。由于地铁颗粒物独特的密度属性及区间隧道内特殊的流场环境,颗粒受力情况不能一概而论,当颗粒粒径为1μm时,主要作用力呈现明显的分化,仅需考虑Brownian力和曳力;当颗粒粒径为2.5μm时,重力占据了足够的份额而不能被忽略,需要考虑Brownian力、曳力和重力;当颗粒粒径为10μm时,Saffman力明显增大而不能被忽略,因此需要考虑Brownian力、曳力、重力和Saffman力。