氣溶膠（a erosol）是指由固體顆粒、液體顆粒或液體及固體混合顆粒懸浮于氣體介質中形成的均勻分散體系，如人體的呼吸、噴嚏、咳嗽等生理活動產生的大量微米級的可吸入物質。由于氣溶膠中的顆粒物質是一類對空氣質量和人體健康有著重要影響的物質，所以通稱為顆粒物[1 ]。也有文獻稱其為微粒[2]。從一定意義上說，氣溶膠顆粒的沉降對于減少室內空氣顆粒濃度，降低人體顆粒暴露量有積極作用。許多學者在顆粒沉降特性方面做了大量的實驗研究。Xu等人研究了低通風率房間內香煙顆粒在壁面上的沉降[3；] Lai等實驗研究了氣溶膠顆粒在多區域房間內的擴散與沉積規律[ 4]；Tra cy LThatcher 等人研究了密閉房間內，不同的裝飾和家具布置，不同擾動風速對顆粒沉降的影響[5 ]。JinHanhui等研究了不同粒徑、氣流組織形式下小室的顆粒濃度分布規律與沉積特性[ 6]。總的來說，顆粒在室內的沉積取決于顆粒物理性質、室內氣流特征、表面粗糙度等多種因素[7 ]。為了深入了解氣溶膠顆粒物在室內的沉降與擴散規律，有必要通過實驗，研究不同粒徑顆粒在不同換氣次數下的濃度衰減規律，并且通過對顆粒沉積衰減系數的研究，進一步揭示顆粒在室內的沉積特性。1 實驗方案在顆粒沉積衰減系數計算上，C o r n e r 和Pendlebury 導出了適用于矩形盒子的氣溶膠顆粒沉積衰減系數計算公式，這一公式同樣適用于管道中顆粒衰減系數的計算[8；] Van de Vate采用粒徑分布為0.09 mm ~1.3 mm的單分散聚苯乙烯乳膠顆粒進行實驗，得到擴邊界層的厚度并且導出了顆粒沉積損失系數的計算公式[9]。Crump 和Seinfeld 通過研究攪拌罐內顆粒沉積規律，推導出了攪拌罐內壁面沉積速率公式[ 10]，Okuyama et al，Cheng et al，Benes 和Holub 等人，對該計算公式進行了修正與改進[ 11 - 13 ]。本文采用顆粒濃度衰減法進行，根據顆粒的質20 10 - -2 4 量平衡得到顆粒沉積衰減系數的計算公式：其中：C 為顆粒的濃度（個/m3）； 為換氣次數h- 1）； 為顆粒沉積損失系數（h -1）；Ct 為顆粒在t 時刻的濃度（個/m3）；C0 為顆粒在t0 時刻的濃度（個/m3）；t 為時間(h )。通過測量C t、C0、t 以及求得顆粒的沉積速率。顆粒濃度衰減法適用于室內氣溶膠顆粒均勻混合的情況，因此在實驗過程中，盡可能在室內顆粒均勻混合后開始實驗。本實驗所采用的實驗臺系統簡圖如圖1 所示，實物圖如圖2 所示。圖1 實驗臺系統簡圖1- 變頻軸流風機；2 - 旁通管流量調節閥；3- 旁通管；4 - 送風管流量調節閥；5 - 高效過濾單元；6-DESH 氣溶膠發生器；7- 均流板；8-BCJ-1D 型激光塵埃粒子計數器；9- 連接膠皮管；10- 實驗小室；11- 顆粒濃度測點圖2 實驗臺裝置圖實驗采用顆粒濃度衰減法，測得實驗小室內一定點的顆粒濃度隨時間衰減的趨勢，并用公式3計算顆粒沉積損失系數研究室內顆粒的沉積特性。實驗小室大小為1.2 m×0.8 m×0.8 m，用透明的有機玻璃制成，圖中箭頭表示氣流流動方向；送風管截面為100 mm×100 mm，長度1 m，送風管內氣流速度為3 m3/h~10m3/h；排風管截面為10mm×100 mm，長度0. 5 m。實驗臺系統簡圖中所有尺寸標注均不計有機玻璃壁厚。本實驗采用QR 型氣溶膠顆粒發生器，如圖3 所示，該發生器采用Laskin 噴嘴結構，在一定供氣壓力下，通過閥門控制來得不同的氣溶膠噴霧量。該發生器供氣氣源：壓縮空氣（無油、無水）；供氣壓力：0.1 MPa ~0.18 MPa；氣溶膠顆粒種類：D ES H（葵二酸二正辛酯）。圖3 QRJ-1 型氣溶膠顆粒發生器圖圖4 BCJ-1D 型激光塵埃粒子計數器實驗中采用BCJ-1D 型激光塵埃粒子計數器，如圖4 所示，對實驗小室內的測點進行濃度計量。該計數器是測量潔凈環境中單位體積空氣內所含塵埃粒子數的測試儀器，空氣采樣流量為2.83 L/min，最小檢測粒徑為0.3 mm。表1 各工況參數設置表實驗中，通過一膠皮管連接計數器采樣口，該膠皮管另一端與一鋼制細管相連，細鋼管測量口固定于測點12（如圖1 所示）。在測量范圍內（粒徑通道測量范圍：0.3 mm、0.5 mm、0.7 mm、1.0 mm、2.0 mm、5.0 mm；溫度測量范圍：-5℃~+80℃，誤差±1℃；濕度測量范圍：0%~100%，誤差± 5%）以及允許工作環境下（溫度： ℃第3期室內氣溶膠顆粒物沉積特性的實驗研究. 11 .J-1 10圖5 實驗測點俯視圖2 實驗結果、分析與討論本實驗的測點，即粒子計數器的空氣采樣口設置在距離實驗小室排風口350 mm 的中軸線處，測點距離小室頂板約750 mm。測點俯視圖和實物圖見圖5 、圖6 所示。 12 . 潔凈與空調技術CC&AC 2010年7 .91 h-1 11 8.98 h-1圖13 換氣次數11.72 h-1 實驗結果圖14 換氣次數12.93 h-1 實驗結果圖15 顆粒沉積衰減系數、換氣次數與粒徑關系在實驗工況中，5 mm 以上顆粒計數量少某些甚至為0，通過公式得到的顆粒沉積衰減系數不存在，因此這些點未在圖中標示；對于衰減系數計算結果為負值的數據亦沒有標示。從圖中可以看出對于粒徑在0.3mm以上的顆粒，隨著粒徑的增加，顆粒沉積衰減系數值總體上呈上升趨勢，這與Xu 等人的實驗研究結果大致符合，但是在Xu 等人的實驗結果中，0.3 mm以下的顆粒，隨著粒徑的增加，顆粒沉積衰減系數反而減小[3 ]。分析認為，對于0. 3mm以下的超細顆粒慣性較小，顆粒在室內表面的積主要依靠布朗作用以及湍流擴散作用完成，而對于本文實驗工況的顆粒，受重力作用較擴散作用明顯，因此顆粒沉積衰減系數逐漸增加。但是在本文實驗結果中，由于實驗條件所限，僅對0.3