近年来,随着城市建设和经济的发展,气溶胶颗粒物污染问题日益严重。大量观测数据表明城市浓雾天气下,气溶胶颗粒物成为首要污染物。城市浓雾天气气溶胶颗粒物输运、转化是环境流体力学研究领域的难题。因此,本项目通过数值模拟和风洞、烟雾箱实验,来研究浓雾天气典型雾环境中气溶胶颗粒物输运的动力学特性。即在非均相化学反应中,考虑了污染物的水合与离解反应、氧化反应及相互作用机制,建立了气态污染物在液态气溶胶颗粒物内化学转化的模型;在颗粒稀疏和分子混沌假设的基础上,考虑雾环境中气溶胶颗粒物的凝并、成核、沉积等多效应事件,建立气溶胶颗粒的动力学模型。利用相间耦合Eulerian-Lagrangian 多相流模型及颗粒随机轨道模型,研究颗粒物在雾环境中的运动规律及特征,分析雾环境中颗粒物速度、浓度、粒径及化学组分的时空分布。同时,在风洞中采取粒子图像测速技术,实验研究城市建筑物群流场中气溶胶颗粒物的输运特性;在烟雾箱中人工模拟出雾环境,分析烟雾颗粒的运动规律。基于文中研究结果,探讨了城市近地层浓雾环境下气溶胶污染物的输运、转化机制,并提出了控制雾环境气溶胶颗粒物污染的措施和建议。
英文主题词Fog; Aerosols; Chemical conversion; Dynamics; Transport