PM2.5旋风切割器的性能测试与模拟
切割器是PM2.5采样器的关键部件,其性能的优劣将直接影响到采样结果的准确性,对其性能进行测试有助于评估PM2.5采样器采样结果的准确性和可比性.因此,本研究选取两种应用广泛的BGI公司和URG公司生产的PM25旋风切割器,分别采用多分散气溶胶和单分散气溶胶标定装置对其性能进行了测试.结果表明,两种装置的测试结果基本一致.BGI和URG切割器的切割粒径D50为(2.5±0.2) μm,能够满足环境空气PM2.5采样要求(HJ 93-2013);BGI切割器的捕集效率几何标准偏差δg为1.2±0.1,满足要求;而URG切割器的δg超出规定范围.同时,本研究获得了切割器采样流量Q与D50的关系式,可通过该关系式改变切割器的Q获得所需的D50;为使BGI切割器的D50在规定的范围内,其流量偏差需限定在设计流量(即16.7 L·min-1)的-1.0％ ～ 16.7％之间,而URG切割器的流量偏差需限定在设计流量的-1.3％ ～ 16.2％之间.其次,获得了切割器流动雷诺数Ref与无量纲切割粒径D50/Dc的关系式,利用该关系式可在保持设计流量不变的情况下,通过改变切割器的出口管尺寸,得到所需的D50.最后,获得了切割器Q与压力损失△p的关系式,采用5种模型对两种切割器的无量纲阻力系数KL进行模拟计算,并与测试计算结果进行比较,发现Casal&Martinez模型、Coker模型和Demir模型更适用于BGI旋风切割器的△P预测,而Shepherd & Lapple模型和Casal & Martinez模型更适用于URG旋风切割器的△P预测.
PM2．5旋风切割器、性能测试、切割粒径、几何标准偏差、模拟
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X511(大气污染及其防治)
北京市科委项目Z161100000716004;国家自然科学基金41575119,41775121;国家重点研发计划2017YFC0211404
2018-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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