数数和管道曲率对粒子相对沉积率分别有四阶二阶和阶的作用。等揭示了纳米颗粒粒径对浓度的分布有很小的影响。雷诺数越大，沉积时间越短。沉积的增强参数受弯管曲率轻微的影响。数值模型可以被用来预测颗粒沉积以得到正确的或有效的结果。等建立了个扩散惯性模型来模拟湍流中颗粒的扩散和沉积。当弛豫时间小于湍流时间模型，这个模型由颗粒速度的几率密度函数的动力方程得来。流场和颗粒相在双向耦合框架中得到解决。已经得到充分发展的模型与实验数据和或者的结果令人鼓舞的致。等通过运用计算流体力学工具以雷诺数为变量分析了气溶胶的沉积率。此外，他们也采用了其他的两种方法实验和解析来研究雷诺数和沉积率之间的关系。他们的仿真对惯性碰撞进行建模，发现实验数据中的般趋势可以用这个数值模型正确的重现。理论的研究对于实际的气溶胶的沉积是非常必要的。然而，对气溶胶在湍流中沉积的理论计算也非常的很少。目前的理论分析是伴随着实验和数值研究而被提出的。等对建立在数值结果的数据的基础上的粒子跟踪方程做了解析分析。等采用了大涡模拟的方法模拟了平面射流中纳米颗粒的积聚与增长。结果表明较小的颗粒积聚时间能够增强颗粒的碰撞和积聚，导致颗粒尺寸的变大。数越大，颗粒的多分散性就会越明显。等采用离散涡方法与涡丝的增强和合并技术来模拟个圆形喷流。结果表明数在细颗粒的分散中起着重要的作用，最小和最大标准偏差分别出现在射流核心和边缘之间的射流中心线。该地区的纳米粒子变窄，而粒子数浓度随着数的增加而增加。考虑到流体粘度及涡丝的增强和合并技术，为了悬浮纳米颗粒，等离万方数据中国计量学院硕士学位论文散涡方法模拟随时间发展的圆形喷流。结果表明随着时间的推移，喷射地区与外界的接口卷起和形成了连贯的漩涡。由于粒子的碰撞和凝固，粒子数浓度降低，产生了新的不同尺寸的粒子。颗粒直径随时间增大，最大的粒子出现在喷射区域以及它的接口处。粒度分布的几何标准偏差随着粒子的增大而增加。粒度梯度和粒度分布的标准偏差沿径向方向随着数的增加而增加。等采用大涡模拟的方法来研究汽车尾气排放中的双射流的流场结构。结果表明，成核产生大量的纳米粒子，气到纳米粒子的装换大多发生在两股射流的接口区域，喷口的环绕以及射流附近的平面区域。自由射流和射流附近地区周围出现的成核和凝并产生最大粒径和最大数目浓度。从喷嘴出口到平面的距离越远，数量浓度越低以及靠近射流散发的颗粒越少。增加喷嘴离平面的距离有利于减少纳米粒子的形成。等对在固定板之间的二维柏肃叶流动进行数值模拟，讨论了集合平均体积和标准偏差的前三个时刻的时空演化。结果表明增加数可以增加颗粒的几何平均体积和几何标准偏差。整个流场中的颗粒尺寸增加，最大的颗粒出现在远离接口的微粒流。在接口附近的颗粒体积的结构的主要受数的影响。由于数的增加，梯度形式揭示了该区内的不同大小的颗粒。最大值出现在无颗粒流和微粒流之间的界面。等对汽车尾气颗粒物的成核采用或方法进行数值模拟。结果表明随着排气的增加，大涡控制了颗粒的数浓度，质量，直径和多分散性。二元均匀的成核主要发生在大涡的边界或者排气口和周围的界面。颗粒的产品率随着燃料中含硫量和相对湿度的增加或者环境温度的增加而增加，而颗粒尺寸是随着含硫量和环境温度的增加而增加。几何标准偏差的变化表明了不管燃料中的含硫量多少，成核的颗粒最终在稀释的大气中打到渐近分布。等采用与成核和凝并的方程相结合的方法来研究汽车排气双射流中的纳米颗粒污染物硫酸液滴的形成于流动结构。环境风速与排气速度的比率大大了流场结构，并进步影响纳米颗粒的浓度和粒度分布。较高的环境风速降低了纳米粒子的形成率，并增加纳米粒子大小。等结合正交矩量法和大涡模拟计算模型研究密闭的冲击射流中的纳米颗粒的演变。被调查的粒子尺寸被限制在瞬变状态，并通过流量匹配的理论获得粒子碰撞内核。数值结果表明相干结构控制粒子数密度，尺寸和多分散性的分布，这也促使了两相射流被环境稀释。碰撞射流中的质点动力学的演变与雷诺数和喷嘴到板的距离有很大的关系，并分析了他们的关系。万方数据中国计量学院硕士学位论文等采用大涡模拟和直接正交矩量法来模拟在空间混合层的硫酸蒸汽的二元系统，得到了成核凝聚和湍流输送及扩散诱导的数浓度体积浓度和纳米颗粒的平均直径的分布。结果表明纳米颗粒的数浓度体积浓度和平均直径的变化主要受流体中的相干结构控制。当流体流经下游，纳米粒子的数浓度逐渐降低，而体积浓度和平均直径增加。在相干涡旋结构的影响下，纳米粒子的数浓度体积浓度和平均直径的分布在空间上是不均匀的。成核更容易在温度低的区域发生，而凝聚的强度主要受纳米颗粒的数浓度影响。纳米粒子的平均直径的变化依赖于纳米粒子的成核和凝聚。相干涡结构连续输送和扩散纳米粒子到颗粒浓度低的区域，这也导致数浓度，体积浓度和纳米颗粒的平均直径的变化。张金萍等采用拉格朗日漩涡粒子相互作用模型，对颗粒在方形直管中的沉积做了数值模拟。其结论中有提到空气的流动速度对管道流内的粒子的沉积速度有轻微的影响。等对纳米颗粒在方弯管中的沉积特性进行了数值模拟。结果表明，粒子的渗透率随着数的增加而增加，而且还随着弯曲部分的曲率的增加而增加。本论文的主要研究内容前人的研究主要集中在进行数值模拟，实验研究则非常少。本文研究的是不同的流速粒子尺寸和不同管径比对颗粒沉积的影响。本文主要完成以下几个实验对在管径弯管中的纳米颗粒的运动特性进行实验研究。采用快速电迁移率粒径谱仪对不同管径比不同曲率的弯管内的气流进行测量。对不同的流速情况下的纳米颗粒的运动特性进行分析。对管径直管中的纳米颗粒的运动特性进行实验研究。在每根管道的截面上设有个测量点。采用对不同管径比的直管内的气流进行测量。在不同的流速情况下对纳米颗粒的运动特性进行分析。对在管径直管流中的纳米颗粒的运动特性进行实验研究。采用对不同管径比的直管内的气流进行测量。对不同的流速情况下的纳米颗粒的运动特性进行分析。对截面边长方弯管中的纳米颗粒的运动特性进行实验研究。弯曲万方数据中国计量学院硕士学位论文角度为。采用对不同长度的弯管内的气流进行测量。在不同的流速情况下对纳米颗粒的运动特性进行分析。本文主要创新点论文通过快速粒径谱仪测量了超细颗粒在管道中的传输特性，获得管道进出口处颗粒粒径谱分布。分析了管道特性颗粒粒径流动状态对超细颗粒在管道输送过程中的影响，采用雷诺数数数描述获得了颗粒在管道中的传速率函数采用对管道中超细颗粒的运动进行研究。万方数据中国计量学院硕士学位论文基本理论本章主要介绍超细颗粒的基本概念，实验中参数的定义及涉及到的理论。超细颗粒的基本概念超细颗粒的定义超细颗粒是指尺寸在之间的微小固体颗粒，它属于宏观物体和微观粒子交界的过渡性区域，具有系列化学物理特性。近年来，人类采用超细颗粒制造了大量的新型材料。随着物体尺寸的减小，其比表面积比表面能增大。超细颗粒具有极大的比表面积和较高的比表面能，在制备和后处理过程中记忆发生粒子凝并团聚，形成二次粒子，使粒子粒径变大。粒径和粒度分布周围环境的空气是由多种直径的液体或固体微粒，均匀地分散在空气里形成的个巨大的分散体系，又名为气溶胶体系。气溶胶体系中的粒子被称为大气颗粒物，包括有机物无机物和生物颗粒，以液态或固态的形式存在。表美国城市大气中粒子粒径分布及浓度粒径范围颗粒数占总数量比体积比美国卫生保健局通过实际测量些城市几个月的大气微小粒子的粒径分布和浓度，整理数据如表所示。粒径的颗粒数量占总数以上，而以其他的只占了。按体积分，粒径的颗粒的体积只占了总体积。万方数据硕士学位论文超细颗粒在管道中运动的实验研究作者娄明导师尹招琴副教授学科测试计量技术及仪器中国计量学院二〇四年三月万方数据，万方数据中图分类号学校代码密级公开硕士学位论文超细颗粒在管道中运动的实验研究作者娄明导师尹招琴教授申请学位工学硕士培养单位中国计量学院学科专业测试计量技术及仪器研究方向计算流体力学二〇四年三月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量学院有关保留使用学位论文的规定。特授权中国计量学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名导师签名签字日期年月日签字日期年月日万方数据致谢本篇论文的完成也意味着研究生得学习生涯将要结束，在这里我要感谢许多在工作学习和生活中给过我帮助的良师益友。首先我要感谢我的导师尹招琴副教授，尹老师悉心的指导严谨的态度渊博的知识是我学习研究中最大的支持。在这里向我的恩师致以最诚挚的感谢，希望尹老师万事如意身体健康工作顺利！感谢苏中地教授对我学习上和生活上的关心和帮主还要感谢凃程序老师，凃老师在课题研究中给我很大的帮助，使我的实验可以的顺利进行感谢计测流体所的其他所有老师，感谢老师们对我们学习上的指导与批评。还要感谢已经毕业的师兄孟金龙，实验室的同学们和师弟师妹们，对我课题的完成提供了很大的帮助！最后我还要感谢我的家人，家人对我的学习生活提供了最大的帮助，给了我最大的精神动力，我希望家人永远健康快乐！娄明年月万方数据超细颗粒在管道中运动的实验研究摘要我们的生活环境里充斥着各种各样的超细颗粒。这些颗粒不仅影响空气质量，同时还引起呼吸道疾病，危害人体健康。本文主要对超细颗粒在管道中的运动进行实验研究。主要的研究工作及结果如下对管径的直管内超细颗粒的运动特性进行实验研究。与前人的理论研究和实验研究相比，发现实验结果是合理的，从而说明了本论文中实验方法的正确性及可靠性。发现了颗粒的穿透率随着颗粒直径的增大而增大。这是因为较小的颗粒具有较高的扩散系数。颗粒的穿透率也随着雷诺数的增大而减小，说明增加雷诺数可以增强颗粒的沉积效率。穿透率受管道长短影响