城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置制造方法及图纸

本申请公开了一种城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置，包括直流吸式风洞，所述直流吸式风洞包括依次设置且相连通的进气段、动力段、整流段、实验段和出气段；其中，所述实验段包括靠近所述整流段的大气边界层风场模拟组和靠近所述出气段的城市缩尺模型，在所述城市缩尺模型内设有数个PM2.5释放源，所述直流吸式风洞内的气流首先通过所述大气边界层风场模拟组形成大气边界层风场然后进入所述城市缩尺模型并引起所述PM2.5释放源排放的颗粒物在所述城市缩尺模型中的自由扩散；本申请的模拟过程更接近真实自然状态，模拟结果更准确、可靠，可以更好的城市大气环境的监测和治理提供技术支撑。供技术支撑。供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置


[0001]本申请属于城市大气环境
，尤其涉及一种城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置。

技术介绍

[0002]空气污染与每个人的健康生活息息相关，细颗粒物又称PM2.5是一种主要的空气污染物。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5具有粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)等特点，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而会对人体健康和大气环境质量产生极大影响。随着物质生活水平的提高，机动车的尾气排放已成为城市空气中PM2.5的主要来源。释放在城市街道上的PM2.5颗粒属于典型的“线源污染”，研究该类污染源在城市风环境的作用下对街道周围居民区的扩散和渗透具有十分重要的意义。
[0003]国内外目前对于该问题的研究尚处于起步阶段，且通常采用基于计算流体力学的数值模拟技术作为主要的研究手段。空气在城市内流动规律属于高雷诺数的流体问题，一般采用基于大涡模拟或雷诺平均的湍流模型来减小数值模拟工作的计算量。受湍流模型自身误差的影响，数值模拟结果可能与实际情况存在较大偏差，进而影响研究结论的严谨性和可靠性。目前尚无一种较理想的方法来准确模拟城市街道PM2.5颗粒扩散规律。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本申请实施例提供了一种城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置，同现有基于经验模型或数值模拟的方法相比，本申请的模拟过程更接近真实自然状态，模拟结果更准确、可靠，可更好地为城市空气质量的监测和治理提供理论和技术支撑，所述技术方案如下：
[0005]本申请提供一种城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置，包括直流吸式风洞，所述直流吸式风洞包括依次设置且相连通的进气段、动力段、整流段、实验段和出气段；其中，所述实验段包括靠近所述整流段的大气边界层风场模拟组和靠近所述出气段的城市缩尺模型，在所述城市缩尺模型内设有数个PM2.5释放源，所述直流吸式风洞内的气流首先通过所述大气边界层风场模拟组形成大气边界层风场然后进入所述城市缩尺模型并引起所述PM2.5释放源排放的颗粒物在所述城市缩尺模型中的自由扩散。
[0006]例如，在一个实施例提供的所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置中，所述大气边界层风场模拟组包括尖劈和粗糙元，所述尖劈靠近所述整流段，所述粗糙元靠近所述城市缩尺模型。
[0007]例如，在一个实施例提供的所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置中，在所述实验段设有PM2.5生成装置和PM2.5浓度传感器，所述PM2.5生成装置与所述PM2.5释放源相连接，所述PM2.5浓度传感器用于测量所述PM2.5释放源的浓度。
[0008]例如，在一个实施例提供的所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置中，在所述
实验段内设有用于承载所述城市缩尺模型并随所述城市缩尺模型一起转动的电动转盘，通过所述电动转盘可调整所述城市缩尺模型的风向角。
[0009]例如，在一个实施例提供的所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置中，在所述实验段内还设有风速测量系统，所述风速测量系统包括三维移动测量坐标架和热线风速探头：所述三维移动测量坐标架位于所述实验段的顶部并可自由移动；所述热线风速探头与所述三维移动测量坐标架固定连接，并可随所述三维移动测量坐标架在所述实验段内移动，以测量所述实验段内不同位置处的风速。
[0010]例如，在一个实施例提供的所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置中，所述实验段还包括操控间，在所述操控间内设有：用于控制所述电动转盘转动的电动转盘控制系统、控制所述三维移动测量坐标架移动的三维移动测量坐标架控制系统，以及风速仪，所述风速仪与所述热线风速探头相连接。
[0011]例如，在一个实施例提供的所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置中，在所述动力段设有风洞风机，用于产生加速气流。
[0012]例如，在一个实施例提供的所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置中，在所述整流段设有蜂窝式整流器。
[0013]例如，在一个实施例提供的所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置中，在所述进气段设有进气口，在所述出气段设有排气口。
[0014]例如，在一个实施例提供的所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置中，所述PM2.5释放源14为扁平管道，在所述扁平管道均匀开设孔
[0015]本申请的城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置所带来的有益效果为：本申请用来模拟城市街道PM2.5的扩散规律，与现有数值模拟比较，本申请的模拟过程更接近真实自然状态，模拟结果更准确、可靠，可以更好的城市大气环境的监测和治理提供技术支撑。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1本申请的直流吸式风洞结构示意图；
[0018]图2本申请的直流吸式风洞的实验段结构示意图。
[0019]附图标记：1
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直流吸式风洞，2
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进气口，3
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风洞风机，4
‑
蜂窝式整流器，5
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实验段，6
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排气口，7
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操控间，8
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尖劈，9
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粗糙元，10
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三维移动测量坐标架，11
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热线风速探头，12
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电动转盘，13
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城市缩尺模型，14
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PM2.5释放源，15
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PM2.5浓度传感器，16
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PM2.5生成装置。
具体实施方式
[0020]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0021]除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0022]本申请提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置，其特征在于，包括：直流吸式风洞，包括依次设置且相连通的进气段、动力段、整流段、实验段和出气段；其中，所述实验段包括靠近所述整流段的大气边界层风场模拟组和靠近所述出气段的城市缩尺模型，在所述城市缩尺模型内设有数个PM2.5释放源，所述直流吸式风洞内的气流首先通过所述大气边界层风场模拟组形成大气边界层风场然后进入所述城市缩尺模型并引起所述PM2.5释放源排放的颗粒物在所述城市缩尺模型中的自由扩散。2.根据权利要求1所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置，其特征在于，所述大气边界层风场模拟组包括尖劈和粗糙元，所述尖劈靠近所述整流段，所述粗糙元靠近所述城市缩尺模型。3.根据权利要求1所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置，其特征在于，在所述实验段设有PM2.5生成装置和PM2.5浓度传感器，所述PM2.5生成装置与所述PM2.5释放源相连接，所述PM2.5浓度传感器用于测量所述PM2.5释放源的浓度。4.根据权利要求1所述城市街道PM2.5扩散风洞模拟实验装置，其特征在于，在所述实验段内设有用于承载所述城市缩尺模型并随所述城市缩尺模型一起转动的电动转盘，通过所述电动转盘可调整所述城市缩尺模型的风向角。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡耘，万嘉伟，田文鑫，王杰，赵秀勇，徐静馨，孙雪丽，安风霞，姜益善，
申请(专利权)人：国家能源集团科学技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：