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Jiejie Bian Huaqiao Gui Zhibo Xie Tongzhu Yu Xiuli Wei Wenyu Wang Jianguo Liu 《环境科学学报(英文版)》2020,32(4):275-285
In order to realize accurate dynamic control of supersaturation and to study condensation growth characteristics of nanoparticles through different levels of super saturation,a series of parametric analyses and systematic comparisons between two-stage and three-stage operating temperature designs were simulated with COMSOL Multiphysics.The simulation results showed that the three-stage operating temperature did not change peak supersaturation compared with two operating temperatures,and the three-stage operating temperature was superior in decreasing the amount of water vapor and the temperature,thus lowering particle loss and variation in detection and collection.The peak supersaturation level increased by 0.3 as the flow rate increased from 0.6 to 2.0 L/min,but the supersaturation peak moved from 0.0027 z0 to 0.08 z0(i.e.,the growth time and the final size decreased by 40%).Peak supersaturation increased as the temperature difference increased or the temperature difference window was shifting left,and minimum activation size decreased.Shifting the 70℃temperature difference window from 9℃,79℃-1℃,71℃for the condenser and initiator temperatures resulted in peak supersaturation in the centerline being above 5.8,and the activation size changed as low as 1 nm.Experiments with flow rates varying by a factor of 2.5(from 0.6 to 1.5 L/min) resulted in a final size decrease of 43%(from 3.2 to 1.8 μm),and experimental results of outlet particle size distributions were equivalent with theoretical analysis as the operating temperature was changed. 相似文献
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城市污泥堆肥过程中气温对堆体温度影响的模拟 总被引:7,自引:1,他引:7
在静态垛堆肥过程中,气温的变化会对堆体温度造成影响,这对堆肥过程中的堆体温度控制具有重要意义.但迄今为止,对此问题仍缺乏研究.本文引入小波分析方法对气温和堆体温度数据进行去噪和压缩处理,提取出气温波动引起的堆体温度波动信号,然后对气温波动信号和堆体温度波动信号进行分周期拟合,获得一一对应的振幅和相位差.结果表明,对于强制通风静态垛堆肥,气温波动对堆体下层(75cm)的影响最大,最大值为0.186℃,最小值为0.132℃,平均值为0.159℃;对中层(50cm)的影响最小,但随着堆肥进程的持续有增大的趋势;对上层(25cm)影响的最大值为0.105℃,最小值为0.065℃,平均值为0.085℃.从相位差上看,堆体中层(50cm)的相位差始终最大,在堆肥的降温期呈现明显减小的趋势;上层(25cm)的相位差随着堆肥进程的持续有明显增大的趋势;下层(75cm)的相位差在整个堆肥进程中呈缓慢升高的趋势.通过影响强度和相位差综合分析发现,堆体上层物料和下层物料在热量散失过程中可能存在两种不同的热交换机制,即上层物料以稳态热传导和自然对流为主,而下层物料则以非稳态热对流为主. 相似文献
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采用浸渍法制备Cu-Mn-Ce/堇青石蜂窝催化剂,于微波催化燃烧装置中考察其对甲苯废气的催化活性与稳定性,并对固定床温度进行了测试分析.研究表明,微波加热下床层温度分布均匀,甲苯的最佳反应温度在230~270℃之间.当停留时间大于9.7s且床层温度高于270℃时,甲苯的降解率大于90%.铜锰铈单金属氧化物及其复合氧化物尖晶石是主要的活性组分,甲苯在其表面上进行准一级反应而被催化氧化.高温对催化剂结构有影响,但重复性试验证实了催化剂的高活性和良好的稳定性.本文为微波催化燃烧技术治理VOCs废气的中试研究及下一步的实际应用提供了理论支持. 相似文献
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The control of 3-D temperature distribution in a utility boiler fumace is essential for the safe, economic and clean operation of pc-fired fumace with multi-burner system. The development of the visualization of 3-D temperature distributions in pcfired fumaces makes it possible for a new combustion control strategy directly with the fumace temperature as its goal to improve the control quality for the combustion processes. Studied in this paper is such a new strategy that the whole fumace is divided into several parts in the vertical direction, and the average temperature and its bias from the center in every cross section can be extracted from the visualization results of the3-D temperature distributions. In the simulation stage, a computational fluid dynamics(CFD) code served to calculate the 3-D temperature distributions in a furnace, then a linear model was set up to relate the features of the temperature distributions with the input of the combustion processes, such as the flow rates of fuel and air fed into the furnaces through all the bumers. The adaptive genetic algorithm was adopted to find the optimal combination of the whole input parameters which ensure to form an optimal 3-D temperature field in the fumace desired for the operation of boiler. Simulation results showed that the strategy could soon find the factors making the temperature distribution apart from the optimal state and give correct adjusting suggestions. 相似文献
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基于三维水质模型对珠江口夏季有机碳的分布特征及其收支进行了研究,量化了各动力学过程对有机碳分布的影响,这对于深入了解珠江口碳循环过程有重要意义.同时,采用2006年7—8月观测数据对模型进行了验证,结果显示模型模拟效果良好.研究表明,珠江口夏季有机碳呈明显的空间变化,其浓度总体上从口门向外海逐步降低,底层递减幅度大于表层;表层平均浓度为2.42 mg·L~(-1),底层平均浓度为1.91 mg·L~(-1).此外,有机碳在垂向上的分布与水体层化紧密相关,层化水域中的有机碳浓度随水深迅速下降,非层化水域上、下层的浓度差异不大.有机碳收支结果则表明,珠江口不同水域有机碳的物理、生化过程差异明显.在内伶仃洋,有机碳分布由物理过程主控,其主要来源与消耗分别为径流输送和沉降,两者分别约占该区域有机碳输入总量的83.80%、83.18%;在中伶仃洋,有机碳分布受物理和生化因素共同调控,其来源以生化产碳为主,动力输送为辅,主要耗碳项为沉降;在外伶仃洋,其西侧水域的有机碳主要来源与消耗分别为径流输送和沉降,有机碳分布受物理和生化过程共同调控,其中,物理过程占优势,而在其东侧水域,有机碳主要来源与消耗分别为生化产碳和生化耗碳,有机碳分布由生化过程主控.另外,捕食产碳和氧化耗碳分别是珠江口各生化过程中最重要的产、耗碳过程. 相似文献
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水温变化对EBPR系统除磷效果响应机制的数值模拟研究 总被引:3,自引:0,他引:3
大量研究表明,水温变化会影响聚磷菌和聚糖菌之间的竞争关系,是造成EBPR系统除磷效果波动的重要因素.温度的逐步升高导致聚磷菌在强化生物除磷(EBPR)系统中逐渐失去优势直至系统崩溃.然而,有关如何利用物理模拟和数值模拟手段恢复升温破坏后的EBPR系统除磷效果及其响应机制的研究甚少.本文基于全耦合活性污泥数学模型(FCASM3),对EBPR系统进行数值建模和模拟试验,研究温度变化对EBPR系统的影响,旨在用模型预测及验证水温变化对EBPR系统除磷效果响应机制及适宜聚磷菌生存的极限条件,通过升温破坏及温度恢复的试验与模拟研究,进一步分析不同温度对EBPR系统中聚磷菌和聚糖菌的影响.通过对比FCASM3与国际水协的除磷代谢模型ASM2d在不同运行温度(20℃,25℃,30℃,35℃)下,对EBPR系统出水COD、PO43--P等污染物质的模拟变化趋势,结果表明FCASM3能更好地模拟EBPR系统中聚磷菌和聚糖菌的行为,且随着温度的升高,EBPR的除磷效率下降.在水温升高和恢复的过程中发现,温度升高到35℃,会导致EBPR的崩溃,短时间内不能恢复升温前的除磷效率. 相似文献
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利用气溶胶-气候耦合模式BCC_AGCM2.0.1_CUACE/Aero,模拟了1850~1980和1980~2010年PM_(2.5)及其人为和自然气溶胶柱含量的时空变化,并分析了人为和自然气溶胶对这种变化的贡献.结果表明:1850~1980年,大部分陆地范围人为PM_(2.5)的柱含量有所增加,尤其是北美东部、欧洲和中国东部等地区,人为PM_(2.5)增加地更明显,且以夏季最为明显;自然PM_(2.5)的变化主要分布在几大沙漠地区,以春、夏季最为显著;人为气溶胶对总PM_(2.5)变化的贡献在秋季最大,达94%,夏、冬季次之,分别为46%和41%,春季最小,仅占28%.1980~2010年,人为PM_(2.5)在东亚、东南亚等地区均有所增加,春夏季较为显著,在欧洲中部和北美东部有所减少,且以夏季减少最为明显;自然PM_(2.5)在沙漠地带有显著的变化,以春季最为明显;人为PM_(2.5)的变化对总变化的贡献相比之前有所减少,四季均小于50%. 相似文献
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浑河流域底质类型对硅藻群落分布特征的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
河流底质可以为硅藻提供附着的基质,不同的底质类型对硅藻群落结构有一定的影响.本研究对浑河流域上23个采样点位进行调查研究,并运用多响应置换过程、典范对应性分析、线性回归分析等,分析河流底质类型对硅藻群落的影响.多响应置换过程结果显示,苏子河、红河和英额河、浑河中游及浑河下游水系之间硅藻群落空间差异显著;香农多样性指数、均匀度指数与物种丰富度的平均值分别为2.57、0.69和15;典范对应性分析结果显示,IOS指数、电导率、总氮和总磷是显著影响硅藻群落结构的环境因子;相关分析结果显示,香农多样性指数、均匀度指数和物种丰富度与IOS指数呈正相关.本研究中,河流底质类型为大石块、鹅卵石等类型时,硅藻多样性较高;而底质类型为淤泥和细沙时,硅藻多样性较低. 相似文献