氣溶膠測(cè)量原理、技術(shù)及應(yīng)用

第一部分基本理論
1氣溶膠概論2
1.1引言2
1.2單位和公式3
1.3術(shù)語4
1.4影響氣溶膠行為的參數(shù)5
1.4.1粒徑和粒子形狀5
1.4.2粒子濃度6
1.4.3粒徑分布7
1.4.4粒子吸附和分離7
1.4.5外加力9
1.5選用氣溶膠測(cè)量設(shè)備的注意事項(xiàng)9
1.6參考文獻(xiàn)10

2單粒子傳輸基本原理14
2.1引言14
2.2連續(xù)流14
2.2.1雷諾數(shù)15
2.2.2流線15
2.2.3馬赫數(shù)15
2.2.4層流和湍流16
2.2.5邊界層16
2.2.6滯流16
2.2.7泊肅葉流17
2.2.8經(jīng)過彎管、緊縮、擴(kuò)張?zhí)幍牧黧w17
2.2.9氣體密度17
2.2.10黏度18
2.3滑移流區(qū)18
2.3.1空氣平均自由程19
2.3.2克努森數(shù)19
2.4曳力和遷移率19
2.4.1連續(xù)流19
2.4.2滑移流20
2.4.3曳力系數(shù)20
2.4.4機(jī)械遷移率21
2.5布朗擴(kuò)散22
2.5.1氣體擴(kuò)散22
2.5.2粒子擴(kuò)散22
2.5.3貝克來數(shù)23
2.5.4施密特?cái)?shù)24
2.6粒子在外力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)24
2.6.1粒子在重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)24
2.6.2粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)27
2.6.3粒子在其他外力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)29
2.7符號(hào)列表31
2.8參考文獻(xiàn)33

3氣溶膠系統(tǒng)中的物理化學(xué)過程34
3.1引言34
3.1.1定義34
3.1.2開爾文效應(yīng)35
3.2凝結(jié)36
3.2.1生長率36
3.2.2生長所需時(shí)間38
3.3成核現(xiàn)象38
3.3.1均相成核38
3.3.2異相成核38
3.3.3平衡狀態(tài)39
3.4蒸發(fā)39
3.4.1蒸發(fā)速率39
3.4.2干燥時(shí)間39
3.5凝聚41
3.5.1簡單單分散凝聚41
3.5.2多分散凝聚42
3.5.3動(dòng)力凝聚43
3.6反應(yīng)44
3.6.1反應(yīng)45
3.6.2吸收45
3.6.3吸附45
3.7參考文獻(xiàn)46

4氣溶膠的粒徑分布特征47
4.1粒徑和粒徑分布的基本概念47
4.1.1粒徑定義47
4.1.2粒徑分布47
4.1.3粒徑分布函數(shù)的應(yīng)用49
4.2大氣氣溶膠49
4.2.1引言49
4.2.2Whitby模型51
4.2.3核模態(tài)，粒徑范圍0.005～0.1μm52
4.2.4積聚模態(tài)，粒徑范圍0.1～2μm53
4.2.5粗粒子模態(tài)，粒徑范圍大于2μm56
4.3室內(nèi)氣溶膠57
4.4工業(yè)氣溶膠59
4.5粒徑分布中的模態(tài)廣義模型59
4.6符號(hào)列表60
4.7參考文獻(xiàn)60

5氣溶膠測(cè)量方法63
5.1引言63
5.2質(zhì)量保證：測(cè)量計(jì)劃63
5.3測(cè)量準(zhǔn)確度64
5.4粒徑范圍64
5.5離線測(cè)量65
5.6實(shí)時(shí)測(cè)量66
5.6.1濾膜采集粒子的測(cè)量66
5.6.2單粒子實(shí)時(shí)測(cè)量66
5.7氣溶膠測(cè)量誤差68
5.7.1采樣和傳輸69
5.7.2檢測(cè)器響應(yīng)與靈敏度70
5.7.3檢測(cè)器的重合誤差71
5.7.4密度和其他物理性質(zhì)的校正71
5.7.5氣溶膠采樣統(tǒng)計(jì)73
5.8粒徑分布的表示方法74
5.9參考文獻(xiàn)76

第二部分技術(shù)
6氣溶膠在采樣入口和管路中的輸送78
6.1引言78
6.1.1校準(zhǔn)80
6.1.2樣品提取80
6.1.3樣品輸送81
6.1.4其他采樣問題81
6.1.5小結(jié)82
6.2樣品提取82
6.2.1效率84
6.2.2用薄壁采樣嘴在流動(dòng)氣體中采樣86
6.2.3同軸采樣87
6.2.4用鈍形采樣器在流動(dòng)氣體中采樣95
6.2.5靜止空氣中的采樣97
6.2.6低速氣流中的采樣100
6.3樣品輸送101
6.3.1采樣管路中的重力沉降102
6.3.2采樣管路中的擴(kuò)散103
6.3.3采樣管路中的湍流慣性沉積或渦流105
6.3.4彎管內(nèi)的慣性沉積108
6.3.5采樣管路中氣流壓縮元件的慣性沉積109
6.3.6采樣管路中的靜電沉積110
6.3.7采樣管路中熱遷移沉積111
6.3.8采樣管路中的擴(kuò)散遷移沉積112
6.3.9儲(chǔ)存艙與儲(chǔ)存袋內(nèi)的沉積113
6.4其他采樣問題114
6.4.1稀釋狀況下的采樣114
6.4.2采樣管路與入口處的阻塞115
6.4.3沉積物的再懸浮現(xiàn)象116
6.4.4入口和傳送管道中粒子濃度的不均一性116
6.5結(jié)論117
6.6符號(hào)列表118
6.7參考文獻(xiàn)120