汽油车怠速状态下排放有机化合物特征分析与治理建议

利用气相色谱法对合肥市目前在用的9种常见轿车在交叉路口处怠速状态下排放的尾气中有机化合物进行了监测分析。通过分类比较发现汽车尾气中芳香烃为主要的有机污染物,国产轿车排放的环境优先污染物所占总排体积普遍低于进口合资轿车。该文还提出了关于减少与控制机动车尾气排放的几点建议。     

排气温度和催化基质特性对柴油机排放的影响(英文)

为了提高催化器CDPF(catalyzed diesel particulate filter)去除NOx和PM的性能,该文运用催化试验、发动机台架试验及模拟计算,研究了排气温度和催化器的基底材料特性对NOx还原和PM氧化的影响特性。通过活性评价和表征试验发现,由于La2Cu0.7Fe0.3O4表面具有较高的氧空位浓度和较强的晶格氧移动特性,所以300°C～500°C时具有较好的催化活性,且350°C～500°C时碳化硅较堇青石能更好地催化还原NO。发动机台架试验表明,由于碳化硅具有更高的孔隙率和更好的热交换特性,在1 600 r/min的75%和90%负荷工况时,碳化硅CDPF具有更好地催化去除NOx和PM的特性规律。模拟计算结果显示,具有较高过滤孔密度和比表面积的CDPF,由于较低的内部传质阻力和较高的传质特性,所以能较好地还原NOx和氧化PM。研究结果可为优化柴油机后处理器CDPF的催化性能提供科学依据。     

虾夷扇贝海上转运系统改进设计与试验

针对目前虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)海上转运系统作业装备落后及作业方式不合理,致使作业效率低、用工人数多、以及扇贝缩边死亡与碎贝现象严重等问题,通过对獐子岛虾夷扇贝海上转运系统的调研,提出了一种转运方案,并对转运装备进行优化设计。通过海上生产对比试验,得出以下结论:为虾夷扇贝采捕船配备甲板拣贝作业系统与可折叠式装贝笼箱,优化了采捕船拣贝、装箱、装卸舱等作业模式,使劳动强度大幅降低,且用工人数减少2人/艘,作业时间缩短了约0.6 h;运输船采用可折叠式装贝笼箱代替原转运笼箱,使笼箱装卸流程更加合理高效,且作业时间缩短了约0.52 h;采用改造后虾夷扇贝转运系统运输,扇贝缩边死亡率与碎贝率显著降低,其中扇贝平均缩边死亡率约为1.92%,且5个月试验扇贝缩边死亡率无显著差异(P0.05),与原转运系统相比显著降低(P0.05),降低了约1.43%;改造后平均碎贝率约为0.84%,且5个月试验碎贝率无显著差异(P0.05),较原转运系统显著降低(P0.05),降低了约1.99%;改造后的虾夷扇贝海上转运系统经济效果显著,每年可节省费用约2 853.6万元。由此说明,改造后的虾夷扇贝海上转运系统具有高效、高收益等特点,推广应用前景广阔。     

大型灌溉管网配压式进排气阀排气特性

针对大型灌溉管网中气液相间工况下现有进排气阀无法连续排气的问题,结合配压原理,提出了一种新型配压式进排气阀结构设计方案,阐述了其结构组成和工作原理;采用数值模拟分析与物理模型试验相结合的方法对不同阀瓣开度、不同排气压差条件下阀门的排气过程及排气量进行了研究,探明了阀瓣开度和排气压差对主阀腔体内部气流流态以及阀门排气量的影响,对比实测值与数模结果偏差为0.08%~6.43%,验证了分析方法的合理性;试验测得了DN50新型进排气阀各压差工况的最大排气量,结果显示,其排气量分别高于相关行业标准中规定的该尺寸进排气阀在排气压差为0.035 MPa和0.070 MPa时应达到的排气量要求达27.31%和21.71%,排气性能良好.     

排气余热辅助低温等离子体再生柴油机颗粒捕集器试验

为探究低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)对无外加热源的柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的再生过程与再生效果,搭建了排气余热辅助NTP再生DPF的试验系统。借助发动机停机后的排气余热,利用DBD(dielectric barrier discharge)型NTP发生器,对处于降温过程的DPF进行再生试验研究。结果表明:随着DPF温度的下降,NTP中O3的分解反应减弱,PM(particulate matter)氧化反应加剧,DPF内部出现温度不降反升的现象,氧化区域自DPF前端逐渐向后端延伸,DPF径向中点处氧化反应最为剧烈,DPF轴向剖面上残余积碳呈现?形。再生后DPF内部残余积碳中可溶性有机成分SOF(soluble organic fraction)明显减少,且NTP处理能够降低PM中SOF及DS(dry soot)的表观活化能。整个再生过程中,DPF内部大量积碳被氧化去除。排气余热辅助的NTP再生技术,实现了对无外加热源的DPF的有效再生,使得DPF排气背压下降达69%。该文证实了排气余热辅助NTP再生DPF的可行性,为NTP再生DPF技术的应用提供了试验依据。     

基于ANSYS的汽车排气系统模态分析

使用SolidWorks软件对某中型汽车的排气系统进行三维建模,再对排气系统使用ANSYS Workbench软件进行模态分析,验证在外形结构和总体尺寸相同的情况下,三种不同管道截面直径下的排气系统的优劣性,得出在额定功率下排气管道截面直径为80 mm的排气系统更具有优势,在最大扭矩下,截面直径在90~100 mm渐变的排气管更具优势。     

燃煤烟气脱硫废弃物和糠醛渣对盐碱土的改良效应

通过盆栽试验,研究了燃煤烟气脱硫废弃物和糠醛渣对盐碱土的改良效应。结果表明:施入燃煤烟气脱硫废弃物和糠醛渣后的盐碱土,土壤pH值、可溶性盐和碱化度(ESP)均有不同程度降低,以燃煤烟气脱硫废弃物和糠醛渣配合施用改良效果最为明显,土壤pH值、可溶性盐和碱化度(ESP)分别由初始的9.2、10.71‰和25.97%下降到7.5、9.43‰和9.52%;油葵的出苗率高达68.3%,明显比对照高出60%,差异达显著水平。     

Impacts of green walls on the characteristics of thermo-flow and photochemical reaction kinetics within street canyons

Green Walls (GWs) have broad application prospects in the urban area because they can be planted without occupying additional spaces and can improve the microclimate environment. To investigate the effect of GWs on thermo-flow and photochemical reaction kinetics in the street canyon (AR = 1), the CFD model coupled with the NOx-O₃ photochemistry model were employed and validated by the wind-tunnel dataset. The GWs with different LADs (leaf area density) and four wall heating scenarios were considered. Results show that compared with leeward wall and ground heating, all walls and windward wall heating will change the flow structure most significantly. Still, the cooling effect and wind resistance of the GWs will weaken the influence of wall thermal effects on the flow fields. Moreover, GWs can effectively reduce the average temperature (about 1.0 K) within the street canyon and improve thermal comfort locally. The effect of GWs on CO dispersion highly depends on the wall heating scenarios. Windward wall heating can increase the CO concentrations seriously by up to 43.9% at the pedestrian level, more than that of the other three scenarios. It is also found that for leeward wall and ground heating, lower reactive pollutant concentrations (NOx) become the limiting factor of Ozone depletion rate (dO₃), while for windward wall and all walls heating with higher reactive pollutant concentrations, the concentration of O₃ may be the limiting factor. This work can provide constructive guidance for urban planning and optimization of GWs layouts to alleviate the urban heat island effect and improve local air quality.     

畜禽舍末端废气净化可调孔隙率填料结构设计与试验

集约型畜禽舍末端废气净化广泛采用酸洗喷淋的化学方法去除氨气和固体颗粒物。填料作为酸洗液与废气的反应场所，是影响废气净化效果的关键因素。针对畜禽养殖舍通风管理对废气净化系统净化效率及其产生的压降需求差异，该研究基于点阵结构优化方法，通过优化单胞构型研制了孔隙率可调的填料结构，并结合数值仿真和试验，分析了填料结构的孔隙率、压降和比表面积的变化规律及其对氨气和固体颗粒物（PM_2.5和PM₁₀）净化效果的影响。研究结果表明：当填料结构孔隙率从98.7%降低至91.1%时，压降从2.7 Pa增至35.2 Pa，氨气净化效率从77.4%升高至92.6%，PM_2.5和PM₁₀的净化效率分别从69.2%和87.2%升高至90.1%和97.7%。相较于现有净化系统广泛应用的填料（孔隙率90%，压降30 Pa，氨气净化效率85%，悬浮颗粒物净化效率40%～45%），本研究设计的填料结构孔隙率可根据养殖舍通风系统的压降负荷要求在91.1%～98.7%区间内进行调节，且能够满足除氨效率83%～90%、颗粒物净化效率不低于50%的畜禽舍废气净化效率需求，为实现填料孔隙率自动调控提供了理论基础和设计参考。