微粒凝并Monte Carlo法分析及室內(nèi)微粒演變規(guī)律的研究.pdf

1、大氣中的可吸入顆粒物是危害人體健康的主要因素。近年來，隨著對(duì)大氣懸浮微粒的深入研究，人們逐漸認(rèn)識(shí)到細(xì)微粒及超細(xì)微粒對(duì)人體健康的影響。大氣懸浮顆粒物由于粒徑較小，吸附有害物質(zhì)多，逐漸成為威脅人類健康的巨大隱患。因此，系統(tǒng)的研究大氣中的微粒演變規(guī)律具有十分重要的意義。 本文采用數(shù)值模擬的計(jì)算方法，通過通用動(dòng)力學(xué)方程(GDE)確定微粒凝并過程的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用多重Monte Carlo(MMC)方法，編寫C語言計(jì)算程序，模擬

2、微粒的碰撞凝并過程。通過對(duì)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與理論結(jié)果的比較，驗(yàn)證了利用多重Monte Carlo算法模擬微粒凝并的可行性。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的分析了虛擬微粒數(shù)、初始化區(qū)間長度以及初始微粒濃度對(duì)該算法模擬計(jì)算結(jié)果的影響。通過研究，確定了虛擬微粒數(shù)大小、初始化區(qū)間長度以及微粒濃度大小對(duì)凝并過程計(jì)算結(jié)果的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，增大虛擬微粒數(shù)和初始化區(qū)間長度，可以提高模擬結(jié)果的準(zhǔn)確度；選取適當(dāng)?shù)奶摂M微粒數(shù)、初始化區(qū)問長度可以合理的描述微粒的實(shí)際

3、凝并過程；虛擬微粒數(shù)大小的選取同樣受到初始微粒濃度的影響。 本文建立了描述室內(nèi)環(huán)境微粒的凝并、沉降和擴(kuò)散沉降過程的數(shù)學(xué)模型。編寫C語言計(jì)算程序，對(duì)室內(nèi)環(huán)境微粒的凝并、重力沉降、擴(kuò)散沉降過程及影響因素進(jìn)行分析和研究，并將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較。研究結(jié)果表明，數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)吻合度較好，說明本文所建立的數(shù)學(xué)模型能夠合理反映室內(nèi)微粒的演變規(guī)律。計(jì)算分析了凝并、擴(kuò)散沉降、重力沉降、通風(fēng)速率以及微粒特性對(duì)室內(nèi)微粒濃度和尺度分布的影響