粉尘释放论文-顿洪超

粉尘释放论文-顿洪超

导读:本文包含了粉尘释放论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:沙粒形状,沙粒旋转,风沙流,蒸发

粉尘释放论文文献综述

顿洪超[1](2019)在《干旱半干旱区粉尘释放过程的建模与仿真》一文中研究指出粉尘释放对地球系统模式具有重要影响,与物理气候系统、生物地球化学循环、地貌演变、水循环、生态系统等多个主要系统与过程均有复杂的相互作用。干旱半干旱区粉尘释放过程所伴随的沙尘暴等自然灾害也是全球范围内的热点问题。颗粒跃移输运与土壤性质的时空变化是影响粉尘释放过程的最主要因素。近地表沙粒大小颗粒物的风力输运过程是粉尘释放的主要动力,而颗粒物形状与旋转等因素对其在气流中运动的影响一直没有被有效考虑,成为提高计算精度的瓶颈。对于风蚀和粉尘释放过程,已有的研究很少考虑土壤含水率的时空变化特征,并且现有土壤结构理论难以解释粉尘释放过程中的多阶段释放现象。为此,本博士论文在风沙物理学与土壤水动力学的研究方法的基础上,从非球形旋转沙粒跃移运动的微观流固耦合过程出发,对现有的风沙流输运模型进行修正,同时提出了能够完整描述干土层和湿土层中水分运动的土壤蒸发模型,以及包含自由尘层的土壤结构体系,最终建立了能够描述风力推动、土壤吹蚀、水分运动叁种复杂物理机制相互耦合的粉尘动态释放模型。主要开展了以下工作:首先,将沙粒视为椭球形刚体,考虑其形状因素与旋转运动,基于动网格的方法研究了单颗沙粒与双沙粒系统跃移运动中的流固耦合规律。发现旋转运动使椭球形沙粒与流场产生了复杂相互作用,单颗沙粒的跃移高度与距离显着增加,但双沙粒系统中的流固耦合作用消耗了更多能量,其跃移高度与距离小于相同初始运动条件的单颗沙粒。旋转的双沙粒系统中,沙粒间稳定的气流减速区使下风向的沙粒更快跌落,发生前面沙粒越过后面沙粒的超越现象,从而降低沙粒间的空中碰撞概率。其次,对椭球形旋转沙粒所受到的气动力进行了修正,建立了平坦床面上充分发展的风沙输运过程模型,并对沙粒形状因素与旋转运动对宏观输运的影响进行了定量模拟。结果表明,风速较小时沙粒的形状参数对输沙率的影响较小,随着风速的增大沙粒的形状参数对输沙率的增益效果开始凸显,表现为输沙率随风速呈线性增加,且形状参数与这种线性关系的斜率具有相关性。长轴与短轴之比为2的沙粒所形成的风沙输运过程与实验结果最为接近,其形貌特征这也更符合现有的对沙粒形貌的研究结果同时,基于土壤水动力学的基本理论,建立了能够完整描述干土层和湿土层中水分运动的土壤蒸发模型,分析了蒸发过程中土壤水分的分布特性及变化规律。结果显示,在干土层形成前的稳定蒸发阶段主要消耗土壤自身储备的水分,在干土层形成前随含水率变化的蒸发阶段,主要依赖于深层土壤中水分的向上输运,但在干旱半干旱区的特定环境中,前者很难形成,后者的持续时间也相对较短。干土层形成后,开始阶段其增长速率较低但增长趋势明显,中期其增长速率即进入相对稳定的阶段,后期的增长速率则出现了小幅度降低。蒸发速率自干土层形成后便迅速降至较低水平并保持相对稳定,随着干土层厚度的增加出现了小幅度下降。最后,将基于风沙输运过程的风蚀模型、包含干土层和湿土层的土壤蒸发模型以及包含自由尘层的土壤结构理论进行有效耦合,建立了粉尘动态释放模型并对典型情况进行了数值模拟。发现粉尘释放过程分为叁个主要阶段。首先进行的是自由尘为供给主体、以流体夹带释放为主要机制的阶段,此阶段的高粉尘释放速率随时间迅速降低,反映了自由尘的供给限制。之后为以干土层为供给主体、跃移轰击释放和团粒破碎释放为主要机制的阶段,粉尘释放率显着降低,干土层的厚度是主要限制因素。最后是以湿土层为供给主体、跃移轰击释放和团粒破碎释放为主要机制的阶段,粉尘释放率处于极低水平,土壤含水率成为主要限制因素。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-03-01)

朱升贺[2](2018)在《农田地表粉尘释放特征野外实验研究》一文中研究指出中国北方半干旱裸露农田是粉尘释放的重要源区。目前,关于野外地表粉尘释放特征的测量数据较少,同时对流体释放过程中粉尘浓度或释放量动态变化的关注远远不够。为此,本文基于沙尘释放机制和野外风蚀风洞结构,开发了一个新型野外便携式地表沙尘释放测量装置。主要开展了以下工作:首先通过皮托管和Irwin探头测量了测量仪内部风速和地表剪切力分布,从地表剪切力的角度,定量描述了近地表气流特征,同时建立其与电动机转数的标定关系;然后利用该测量仪开展五种农田地表粉尘释放特征的野外实验,给出粉尘临界剪切速度和释放量的直接测量数据,通过与前人风洞实验和野外观测结果对比,验证了测量数据的可靠性;最后分析人为扰动对地表粉尘释放特征的影响。结果表明:农田地表粉尘流体释放具有短暂的高浓度峰值相和长期的低浓度残留相动态过程:某一剪切风速下粉尘浓度急剧变大出现一个“峰值”,然后减小并趋于平缓。人为扰动对地表粉尘临界剪切速度和释放量具有重要影响:人为扰动改变土壤表层结构,破坏颗粒之间结合强度,产生更多的易释放自由粉尘,降低粉尘临界流体起动值,导致原本供应有限的地表有可能发生多次连续的再悬浮事件。人为扰动地表粉尘释放量是未扰动地表的十倍之多,五种农田地表粉尘释放能力为:S2新耙耕>S3耙耕后放置一个月>S5人为践踏>S1未翻耕>S4形成结皮。所测农田地表粉尘释放量随剪切速度的增大而增大,呈现一定的幂函数关系。该测量仪具有体积小、便于运输、易于操作且成本较低的优势,可应用在那些野外风洞难以到达的复杂地形。对比前人风洞实验和野外观测结果,该测量仪可以较好的为粉尘释放数据集提供直接的野外风蚀数据,对地表粉尘释放问题相关的研究领域具有重要意义。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-06-01)

常薇,雷璐,王震宇,白云斌,冉钶[3](2018)在《结缔组织生长因子对石英粉尘诱导人支气管上皮细胞释放IL-17A的影响》一文中研究指出目的探讨结缔组织生长因子(CTGF)对石英粉尘诱导人支气管上皮细胞(16HBE)表达白介素17A(IL-17A)水平的影响。方法采用0、12.5、25、50、100μg/ml石英粉尘染毒人支气管上皮细胞(16HBE)24、48 h,采用CCK-8法测定细胞存活率,以荧光定量PCR方法检测细胞内CTGF mRNA相对表达水平;用CTGF siRNA干扰16HBE细胞12 h后,加入0、25、50μg/ml石英粉尘染毒48 h,并设同样剂量石英粉尘染毒的16HBE细胞为对照组,收集细胞上清液,采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测细胞上清液中IL-17A的含量。结果与24 h染尘组比较,石英粉尘染毒16HBE细胞48 h后细胞毒性作用更明显,其细胞存活率随石英粉尘浓度的增加逐渐降低(P<0.05);同时细胞内CTGF mRNA相对表达水平和细胞分泌IL-17A的水平均显着升高(P<0.05),且呈剂量-效应关系,50μg/ml染毒组细胞内表达CTGF mRNA和分泌IL-17A的水平达到最高;与同样剂量石英粉尘染毒的16HBE细胞相比,25、50μg/ml石英粉尘诱导CTGF siRNA干扰组细胞分泌IL-17A的水平显着降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论抑制CTGF可显着降低石英粉尘诱导16HBE细胞表达IL-17A的水平,提示CTGF可能参与调节石英粉尘致肺部炎性及纤维化的反应过程。(本文来源于《环境与健康杂志》期刊2018年05期)

滕震礁[4](2017)在《不同地表下粉尘释放机制的风洞实验研究》一文中研究指出粉尘释放是全球粉尘循环系统中的一个重要环节,土壤风蚀所释放的粉尘微粒是全球粉尘气溶胶的最重要来源,它们通过吸收与散射地面辐射跟太阳辐射来改变地面与大气之间的辐射平衡,从而导致全球气候的变化和调整,并对全球空气质量以及人类生活与健康都有显着的影响。然而至今我们对不同地表条件下的粉尘释放机制仍缺乏深刻的认识和理解。目前有多种描述地表粉尘释放的模型,或基于对野外观测数据的总结,或侧重于对物理过程的描述,但这些模型的可靠性和适用性尚缺乏系统的风洞实验验证。本文通过在风洞中对粉尘释放过程进行模拟和测量,分析不同条件下引起粉尘释放的主要机制及影响因素,进而比较和验证几种具有代表性的粉尘释放模型。结果表明:最大流体释放通量可以达到甚至超过轰击排放造成的释放通量,在没有其他因素的影响下,流体释放过程仅能维持较短时间(3分钟左右);流场条件,地表颗粒运动(跃移和蠕移),地表粉尘含量以及地表障碍物等对地表粉尘的释放都有着非常重要的作用,可以使粉尘释放通量产生量级以上的变化,而地表塑性压强能够对地表粉尘聚合团粒的破碎过程产生较大影响;地表粉尘供应的限制是制约流体释放的主要原因,同时对微弱跃移轰击时的轰击效率也有一定影响;地表更新(地表颗粒的跃移和蠕移运动)是解除粉尘供应限制的重要途径,有效的地表更新可以维持流体释放和轰击效率;Gillette&Passi(1988)模型、Lu&Shao(1999)和Shao(2004)模型的预测结果与实验测量结果吻合较好,Kok(2014)模型的预测值与实验结果几乎完全吻合,而Marticorena&Bergametti(1995)模型的预测结果相对其余模型较差。通过本文的风洞实验数据对当前的粉尘释放机制以及粉尘释放的经验参数模型或者物理机制模型进行分析,结果表明流体释放与地表更新密切相关,地表更新机制需要通过未来更深入的研究而被纳入到粉尘释放模型中以便对粉尘释放量进行更精确地预测。(本文来源于《兰州大学》期刊2017-06-01)

张洁,滕震礁,黄宁[5](2016)在《地表更新-粉尘释放的重要物理机制》一文中研究指出叁种不同地表上粉尘释放的风洞模拟实验加深了我们对地表粉尘释放物理过程的深入认识和理解。实验发现地表更新作用对粉尘流体释放和跃移轰击过程都有重要的影响。结果表明空气流动条件,地表颗粒运动(蠕移、跃移),地表粉尘含量,地表障碍物分布都对粉尘释放过程有重要的影响,可以引起粉尘释放量发生几个数量级的变化;疏松的自然土壤地表上的粉尘释放以流体释放为主,但仅能维持2-3分钟;在地表粉尘供应充足的情况下,流体释放有很高的释放效率;当地表粉尘供应不足之后,流体释放会明显受到抑制,出现供应受限的现象;而地表颗粒的运动,可以恢复地表粉尘含量(更新),有效的解除供应限制,恢复流体释放率;另外,地表更新同时对跃移轰击效率也会有一定的影响。因此,地表更新是粉尘释放过程中的一个重要物理过程,对粉尘释放量有重要的影响,有必要在将来的粉尘释放模式中考虑该机制。(本文来源于《2016年全国环境力学学术研讨会摘要集》期刊2016-10-26)

南岭,肖锋军,董治宝[6](2016)在《宁夏农田土壤粉尘释放过程试验研究》一文中研究指出为揭示农田土壤风蚀引起的粉尘释放特征,以宁夏4种农田土壤为研究对象,通过室内风洞模拟试验的方式,对试验中粉尘释放进入气流的PM10进行实时监测,以PM10浓度和PM10通量为指标分析了风速对粉尘释放的影响,对比了不同土壤的粉尘释放能力。结果表明:农田土壤风蚀中的粉尘释放具有瞬时性特征;各土样的累积最大PM10通量随风速的变化趋势差异较大,土样PL在风速6~9m/s时引起的最大PM10通量变化最大,土样TX和YC在风速15~18m/s时引起最大PM10通量变化最大;各土样的累积平均PM10通量随着风速的变化趋势一致,呈二次函数增大;平均粉尘通量和风蚀量之间呈对数函数关系;在研究所选4种宁夏农田土壤中,粉尘释放能力在风速达到9m/s后表现出一致且明显的差异,从大到小依次为PL>TX>YC>YN。(本文来源于《水土保持学报》期刊2016年05期)

滕震礁,张洁,黄宁[7](2015)在《不同地表条件下粉尘释放模式的风洞实验验证》一文中研究指出通过在风洞中对粉尘释放过程进行模拟和测量,分析不同条件下引起粉尘释放的主要机制及影响因素,进而比较和验证几种具有代表性的粉尘释放模式.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16)

崔梦淳,鹿化煜,SWEENEY,Mark,MASON,Joseph,冯晗[8](2015)在《便携式粉尘观测仪测定腾格里沙漠和毛乌素沙地PM_(10)释放通量》一文中研究指出中国北方沙漠和沙地是亚洲粉尘释放的重要源区,定量估算这一地区的粉尘释放量有助于评估区域大气环境质量及其气候效应.目前,对中国北方粉尘释放量的估算主要是基于模拟结果,野外直接观测数据很少.利用一种新型的粉尘释放观测仪器——便携式粉尘观测仪(PI-SWERL),测量腾格里沙漠和毛乌素沙地若干典型地表(沙丘、干湖、灌丛沙丘、河流冲积物等)的粉尘释放通量,获得了不同地表潜在粉尘释放量的直接观测数据.结果表明,不同地表的PM10释放通量存在较大差异,但均随摩阻风速的增加而增加.在相同的摩阻风速U*=0.55 m/s条件下,灌丛沙丘的PM10通量最高(0.70~10.23 mg/(m2 s)),河流冲积物次之(0.12~4.97 mg/(m2 s)),干湖湖底、沙丘等地表的通量较小(<0.5 mg/(m2 s)).对比试验表明,破碎结壳地表释放的PM10通量是未破碎结壳的几倍甚至几十倍;披覆松散沙粒结壳地面的PM10释放通量高出未披覆的1~2个数量级.对比前人研究结果,PI-SWERL可以较好地反映不同源区粉尘释放的差异,对定量评估区域乃至全球的粉尘释放量等具有重要意义.(本文来源于《科学通报》期刊2015年17期)

王明翠,董发勤,王彬,贺小春,刘立柱[9](2015)在《可吸入石英粉尘中的羟自由基在磷酸盐缓冲溶液中的释放规律》一文中研究指出定量研究可吸入石英粉尘中的羟自由基(·OH)在磷酸盐缓冲溶液中的释放规律。采用对苯二甲酸-荧光分光光度法,探讨石英粒度、质量浓度、粉-液作用时间以及粉尘新鲜度对羟自由基释放的影响,并分析石英粉尘在缓冲溶液中释放羟自由基的动力学特征。研究结果表明:石英在缓冲溶液中羟自由基的产生呈剂量-效应和时间-效应关系,且颗粒尺寸效应明显,结晶态二氧化硅比非晶态二氧化硅更易产生羟自由基;新鲜石英比陈旧石英更易产生羟自由基;在较短作用时间内释放羟自由基的累积浓度呈对数增长趋势,羟自由基浓度随石英表面(·O—Si)浓度变化而变化,·OH产生的机制可能与石英表面裸露的基团和缓冲溶液发生的复杂化学反应有密切关系。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2015年05期)

赖志强,张承中,丁涛辉,刘健[10](2014)在《城郊农田地表粉尘释放与城市大气污染相关性研究》一文中研究指出针对中国北方城市颗粒物污染比较严重的现实,选取城郊裸露期农田,分析地表粉尘释放与城区空气颗粒物污染的相关性,旨在探索城市大气污染的来源,为采取合理的防范措施提供技术依据。研究发现:西安城郊农田地表粉尘释放通量与城区平均能见度和城区PM10存在一定的相关性;西安空气中颗粒相及气相OCPs与农田地表土壤中OCPs各组分含量基本呈对应关系,说明西安市空气中的OCPs很大程度上来自农田土壤的粉尘释放。(本文来源于《工业安全与环保》期刊2014年04期)

粉尘释放论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

中国北方半干旱裸露农田是粉尘释放的重要源区。目前,关于野外地表粉尘释放特征的测量数据较少,同时对流体释放过程中粉尘浓度或释放量动态变化的关注远远不够。为此,本文基于沙尘释放机制和野外风蚀风洞结构,开发了一个新型野外便携式地表沙尘释放测量装置。主要开展了以下工作:首先通过皮托管和Irwin探头测量了测量仪内部风速和地表剪切力分布,从地表剪切力的角度,定量描述了近地表气流特征,同时建立其与电动机转数的标定关系;然后利用该测量仪开展五种农田地表粉尘释放特征的野外实验,给出粉尘临界剪切速度和释放量的直接测量数据,通过与前人风洞实验和野外观测结果对比,验证了测量数据的可靠性;最后分析人为扰动对地表粉尘释放特征的影响。结果表明:农田地表粉尘流体释放具有短暂的高浓度峰值相和长期的低浓度残留相动态过程:某一剪切风速下粉尘浓度急剧变大出现一个“峰值”,然后减小并趋于平缓。人为扰动对地表粉尘临界剪切速度和释放量具有重要影响:人为扰动改变土壤表层结构,破坏颗粒之间结合强度,产生更多的易释放自由粉尘,降低粉尘临界流体起动值,导致原本供应有限的地表有可能发生多次连续的再悬浮事件。人为扰动地表粉尘释放量是未扰动地表的十倍之多,五种农田地表粉尘释放能力为:S2新耙耕>S3耙耕后放置一个月>S5人为践踏>S1未翻耕>S4形成结皮。所测农田地表粉尘释放量随剪切速度的增大而增大,呈现一定的幂函数关系。该测量仪具有体积小、便于运输、易于操作且成本较低的优势,可应用在那些野外风洞难以到达的复杂地形。对比前人风洞实验和野外观测结果,该测量仪可以较好的为粉尘释放数据集提供直接的野外风蚀数据,对地表粉尘释放问题相关的研究领域具有重要意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

粉尘释放论文参考文献

[1].顿洪超.干旱半干旱区粉尘释放过程的建模与仿真[D].兰州大学.2019

[2].朱升贺.农田地表粉尘释放特征野外实验研究[D].兰州大学.2018

[3].常薇,雷璐,王震宇,白云斌,冉钶.结缔组织生长因子对石英粉尘诱导人支气管上皮细胞释放IL-17A的影响[J].环境与健康杂志.2018

[4].滕震礁.不同地表下粉尘释放机制的风洞实验研究[D].兰州大学.2017

[5].张洁,滕震礁,黄宁.地表更新-粉尘释放的重要物理机制[C].2016年全国环境力学学术研讨会摘要集.2016

[6].南岭,肖锋军,董治宝.宁夏农田土壤粉尘释放过程试验研究[J].水土保持学报.2016

[7].滕震礁,张洁,黄宁.不同地表条件下粉尘释放模式的风洞实验验证[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015

[8].崔梦淳,鹿化煜,SWEENEY,Mark,MASON,Joseph,冯晗.便携式粉尘观测仪测定腾格里沙漠和毛乌素沙地PM_(10)释放通量[J].科学通报.2015

[9].王明翠,董发勤,王彬,贺小春,刘立柱.可吸入石英粉尘中的羟自由基在磷酸盐缓冲溶液中的释放规律[J].中南大学学报(自然科学版).2015

[10].赖志强,张承中,丁涛辉,刘健.城郊农田地表粉尘释放与城市大气污染相关性研究[J].工业安全与环保.2014

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