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一种基于惯性冲击原理的亚微米粒子采样器研究 被引量：6
1
作者 周光超 赵永凯 +2 位作者 韩杰 冯春霞 黄惠杰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1381-1386,共6页
惯性冲击器是一种常用的粒子分离装置,广泛应用于气溶胶研究领域。为了收集环境空气中的微生物粒子,设计了一种基于惯性冲击原理的亚微米粒子采样器,其采样流量为3 L/min,理论切割粒径为0.45μm。利用流体力学分析软件Fluent对采样器内... 惯性冲击器是一种常用的粒子分离装置,广泛应用于气溶胶研究领域。为了收集环境空气中的微生物粒子,设计了一种基于惯性冲击原理的亚微米粒子采样器,其采样流量为3 L/min,理论切割粒径为0.45μm。利用流体力学分析软件Fluent对采样器内部流场和粒子运动轨迹进行了仿真,分析了关键参数对采样器收集效率的影响,并优化了设计参数。根据得到的优化参数制作了一个粒子采样器,实验表明,该采样器能够实现对环境空气中0.5μm以上的粒子高效率收集,满足实际检测要求。 展开更多
关键词 惯性冲击器 气溶胶 亚微米粒子 Fluent仿真 收集效率
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矩形喷嘴PM_(2.5)惯性冲击采样器的研制 被引量：5
2
作者 刘道清 季学李 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期51-53,共3页
惯性冲击器是最重要的颗粒物采样器之一,被广泛用于大气颗粒物的分级采样。设计了一种中流量的矩形喷嘴PM2.5惯性冲击采样器。根据Marple准则设计了冲击器的结构参数,用CFX软件进行了惯性冲击器内部气固两相流场的CFD模拟,得出了惯性冲... 惯性冲击器是最重要的颗粒物采样器之一,被广泛用于大气颗粒物的分级采样。设计了一种中流量的矩形喷嘴PM2.5惯性冲击采样器。根据Marple准则设计了冲击器的结构参数,用CFX软件进行了惯性冲击器内部气固两相流场的CFD模拟,得出了惯性冲击器的最优结构参数。根据得出的最优设计参数,进行了PM2.5惯性冲击器样机的结构设计,并在实验室用APS气溶胶空气动力学粒度仪进行了标定。实验标定和CFD数值模拟的结果基本吻合,当采样流量为100L/min,冲击器的切割粒径dp50=2.55μm,切割锐度σg=1.4,满足设计要求。 展开更多
关键词 惯性冲击器 参数谩计 CFD模拟 性能评价
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氡子体气溶胶多孔撞击式采样器的设计与实现
3
作者 谭至宇 陈凌 +2 位作者 程卫亚 陈亮平 马天赐 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期51-59,共9页
氡子体气溶胶粒径是氡子体内照射剂量转换系数关键参数,研制氡子体气溶胶粒径测量装置开展对环境氡子体气溶胶粒径分布测量是必要的。惯性冲击器是一种广泛应用的颗粒物分级采样器,本文分析了几类常见的惯性冲击器,基于空气动力学理论... 氡子体气溶胶粒径是氡子体内照射剂量转换系数关键参数,研制氡子体气溶胶粒径测量装置开展对环境氡子体气溶胶粒径分布测量是必要的。惯性冲击器是一种广泛应用的颗粒物分级采样器,本文分析了几类常见的惯性冲击器,基于空气动力学理论与相关研究基础,设计了一种切割粒径为1μm的多孔撞击式采样器。利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析软件Fluent以及离散相模型对多孔撞击式采样器结构的收集板直径、收集板与内壁距离、喷嘴距离、喷嘴与收集板距离、喷嘴高度等设计参数进行模拟与分析,得到了一组优化设计参数,并在实验室用GRIMM11-D空气动力学粒度仪进行了标定。结果表明:多孔撞击式采集器的喷嘴距离(D)、喷嘴高度(T)、喷嘴到收集板的距离(S)与喷嘴直径(W)的关系在D/W=1.5~3.5、T/W=1~5、S/W=1范围内,实验标定结果为d_(p50)=(1±0.07)μm,σ_(g1)=1.33,σ_(g2)=1.35与CFD数值模拟的结果基本吻合,该冲击器切割粒径满足实际应用需求。 展开更多
关键词 氡子体 惯性冲击器 参数设计 模拟验证
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新型惯性冲击器设计与性能分析 被引量：1
4
作者 孙茂文 《机械研究与应用》 2020年第6期101-103,110,共4页
针对实时高效检测空气中PM0.5的浓度问题,设计了一种新型亚微米惯性冲击器。在传统惯性冲击器基础上,将冲击板改为椭圆凹槽型形状,可有效的将粒子切割直径降为0.5μm,解决了粒子逃逸问题,同时将冲击器设计为二级惯性冲击器,可有效地降... 针对实时高效检测空气中PM0.5的浓度问题,设计了一种新型亚微米惯性冲击器。在传统惯性冲击器基础上,将冲击板改为椭圆凹槽型形状,可有效的将粒子切割直径降为0.5μm,解决了粒子逃逸问题,同时将冲击器设计为二级惯性冲击器,可有效地降低壁损失。在计算流体动力学(CFD)分析软件FLUENT中,借助k-epsilon湍流模型模拟连续相,粒子颗粒模型(DPM)模拟离散相,模拟了惯性冲击器的颗粒轨迹,研究了惯性冲击器的分离效率和壁面损失,分析结果表明其收集效率有明显提高。 展开更多
关键词 亚微米粒子分离 惯性冲击器 分离效率 壁面损失 CFD
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微流体惯性冲击器过滤性能模拟计算 被引量：2
5
作者 张薇 牛风雷 +2 位作者 郭张鹏 齐厚博 王仕集 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2113-2117,共5页
用微流体惯性冲击器收集μm尺寸气溶胶颗粒是一种新型的过滤方式,弥补了现有过滤收集方式的不足,已有学者进行了可行性论证,但气流在现有的T型惯性冲击器内压力损失较大且冲击器的加工工艺较为繁琐。本文设计并研究了一种新型微流体惯... 用微流体惯性冲击器收集μm尺寸气溶胶颗粒是一种新型的过滤方式,弥补了现有过滤收集方式的不足,已有学者进行了可行性论证,但气流在现有的T型惯性冲击器内压力损失较大且冲击器的加工工艺较为繁琐。本文设计并研究了一种新型微流体惯性冲击器,采用CFD软件对微流体惯性冲击器的过滤性能进行了数值模拟。建立了数学模型,对气相采用层流模型,对颗粒相采用离散相模型(DPM)。通过模拟计算,分析了不同尺寸的微流体惯性冲击器对粒子收集效率的影响。结果表明,冲击器转折角和尺寸D对收集效率均有较大影响:转折角越小,收集效率越高;当D≤1/2时,效率曲线基本不变。 展开更多
关键词 微流体惯性冲击器 过滤 收集效率
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用微流体惯性冲击器过滤安全壳内气溶胶的研究 被引量：1
6
作者 齐厚博 牛风雷 +1 位作者 易明强 玉宇 《核科学与技术》 2015年第2期22-28,共7页
核电站出现严重核事故时,反应堆安全壳内的放射性气溶胶将迅速增加,一旦释放于大气环境中将带来严重后果,增大事故的危险性,故需使用相应的过滤吸附装置避免此种放射性气溶胶向大气中扩散。现有的反应堆安全壳内气溶胶过滤器大多数为网... 核电站出现严重核事故时,反应堆安全壳内的放射性气溶胶将迅速增加,一旦释放于大气环境中将带来严重后果,增大事故的危险性,故需使用相应的过滤吸附装置避免此种放射性气溶胶向大气中扩散。现有的反应堆安全壳内气溶胶过滤器大多数为网状结构,需要定时更换滤纸,且气溶胶在滤纸上的沉积会影响事故情况下的泄压。本文研究、设计了一个不需更换滤纸即可收集过滤安全壳内气溶胶的微流体惯性冲击式气溶胶过滤器(简称MEMS过滤器),并用模拟试验验证了该设想的可行性。 展开更多
关键词 核电站 气溶胶 过滤 微流体惯性冲击器
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多流道微流体惯性冲击器过滤性能的模拟计算
7
作者 王仕集 牛风雷 张薇 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第3期99-103,共5页
核电厂安全壳内放射性气溶胶的过滤效率是影响其周围环境放射性水平的重要指标。目前仅有关于单流道微流体惯性冲击器过滤效率的研究。多流道微流体惯性冲击器的主要过滤部件为中部有110°转折角的126个流道,通过FLUENT软件模拟计算... 核电厂安全壳内放射性气溶胶的过滤效率是影响其周围环境放射性水平的重要指标。目前仅有关于单流道微流体惯性冲击器过滤效率的研究。多流道微流体惯性冲击器的主要过滤部件为中部有110°转折角的126个流道,通过FLUENT软件模拟计算1~5 m/s空气流速下多流道微流体惯性冲击器内部空气流场,并利用DPM (Discrete Phase Model)模拟0. 5~7. 0μm粒径的气溶胶粒子轨迹,对冲击器中部过滤效率与整体过滤效率进行比较分析。结果表明粒子过滤效率随粒径和入口流速的增大而增大。入口流速大于2 m/s时对安全壳内气溶胶粒子过滤效率超过90%。当气溶胶粒子粒径小于4μm时,多流道微流体惯性冲击器上方入口圆筒底面与下方出口圆筒内壁面可促进过滤效率的提高。出口圆筒的长度可以缩短至现有长度的1/2,从而减小冲击器的整体尺寸。 展开更多
关键词 微流体惯性冲击器 多流道 过滤效率 气溶胶
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