基于数值计算的细颗粒物采样管路传输损失评估
来源：环境科学杂志2016年第1期北京时间：
作者：罗李娜,程真,朱雯斐,张强,楼晟荣,乔利平,晏乃强
单位：上海交通大学环境科学与工程学院, 上海 200240,上海交通大学环境科学与工程学院, 上海 200240,上海交通大学环境科学与工程学院, 上海 200240,北京科领奈尔环境科技有限公司, 北京 100083,上海市环境科学研究院, 上海 200233,上海市环境科学研究院, 上海 200233,上海交通大学环境科学与工程学院, 上海 200240
摘要：细颗粒物（PM2.5）理化性质测量是研究大气PM2.5污染来源及成因的重要手段之一，最大限度降低细颗粒物在采样输送过程中的损失对提高测量结果的准确性至关重要. 为了评估常规测量体系中采样管路内PM2.5的输送损失情况，并在此基础上探究合适的采样管路布置方案，本研究采用数值计算方法分析了管径、管长及弯管数目这3个主要参数在不同变化范围内对PM2.5输送效率的影响. 结果表明，流量为20.0 L·min-1时，管径4 mm、管长1.0 m的竖直管路内PM2.5质量浓度输送效率为89.6%，管径增至14 mm时输送效率升至98.3%. 流量为1.0 L·min-1时，管径4 mm、管长10.0 m的水平管路内PM2.5质量浓度输送效率仅为86.7%，管长降至0.5 m时输送效率提高至99.2%. 弯管弧度为90°时，流量20.0 L·min-1、管径4 mm的湍流态弯管处，PM2.5质量浓度输送效率低至85.2%. 流量（L·min-1）与管径（mm）之比小于1.4使管内流态为层流时有利于降低颗粒物输送损失. 为保证PM2.5输送效率在97%以上，2.5、5.0和10.0 L·min-1仪器建议选择管长在6.0 m以内的竖直采样管；流量为16.7 L·min-1和20.0 L·min-1仪器建议选择管径在12 mm以上的竖直采样管；水平管路管长由流量与管径之比确定；在湍流流态下，建议减少弯管的使用数量.
关键词：细颗粒物,采样管路,传输损失,输送效率,在线测量,
