气溶胶（a erosol）是指由固体颗粒、液体颗粒或液体及固体混合颗粒悬浮于气体介质中形成的均匀分散体系，如人体的呼吸、喷嚏、咳嗽等生理活动产生的大量微米级的可吸入物质。由于气溶胶中的颗粒物质是一类对空气质量和人体健康有着重要影响的物质，所以通称为颗粒物[1 ]。也有文献称其为微粒[2]。从一定意义上说，气溶胶颗粒的沉降对于减少室内空气颗粒浓度，降低人体颗粒暴露量有积极作用。许多学者在颗粒沉降特性方面做了大量的实验研究。Xu等人研究了低通风率房间内香烟颗粒在壁面上的沉降[3；] Lai等实验研究了气溶胶颗粒在多区域房间内的扩散与沉积规律[ 4]；Tra cy LThatcher 等人研究了密闭房间内，不同的装饰和家具布置，不同扰动风速对颗粒沉降的影响[5 ]。JinHanhui等研究了不同粒径、气流组织形式下小室的颗粒浓度分布规律与沉积特性[ 6]。总的来说，颗粒在室内的沉积取决于颗粒物理性质、室内气流特征、表面粗糙度等多种因素[7 ]。为了深入了解气溶胶颗粒物在室内的沉降与扩散规律，有必要通过实验，研究不同粒径颗粒在不同换气次数下的浓度衰减规律，并且通过对颗粒沉积衰减系数的研究，进一步揭示颗粒在室内的沉积特性。1 实验方案在颗粒沉积衰减系数计算上，C o r n e r 和Pendlebury 导出了适用于矩形盒子的气溶胶颗粒沉积衰减系数计算公式，这一公式同样适用于管道中颗粒衰减系数的计算[8；] Van de Vate采用粒径分布为0.09 mm ~1.3 mm的单分散聚苯乙烯乳胶颗粒进行实验，得到扩边界层的厚度并且导出了颗粒沉积损失系数的计算公式[9]。Crump 和Seinfeld 通过研究搅拌罐内颗粒沉积规律，推导出了搅拌罐内壁面沉积速率公式[ 10]，Okuyama et al，Cheng et al，Benes 和Holub 等人，对该计算公式进行了修正与改进[ 11 - 13 ]。本文采用颗粒浓度衰减法进行，根据颗粒的质20 10 - -2 4 量平衡得到颗粒沉积衰减系数的计算公式：其中：C 为颗粒的浓度（个/m3）； 为换气次数h- 1）； 为颗粒沉积损失系数（h -1）；Ct 为颗粒在t 时刻的浓度（个/m3）；C0 为颗粒在t0 时刻的浓度（个/m3）；t 为时间(h )。通过测量C t、C0、t 以及求得颗粒的沉积速率。颗粒浓度衰减法适用于室内气溶胶颗粒均匀混合的情况，因此在实验过程中，尽可能在室内颗粒均匀混合后开始实验。本实验所采用的实验台系统简图如图1 所示，实物图如图2 所示。图1 实验台系统简图1- 变频轴流风机；2 - 旁通管流量调节阀；3- 旁通管；4 - 送风管流量调节阀；5 - 高效过滤单元；6-DESH 气溶胶发生器；7- 均流板；8-BCJ-1D 型激光尘埃粒子计数器；9- 连接胶皮管；10- 实验小室；11- 颗粒浓度测点图2 实验台装置图实验采用颗粒浓度衰减法，测得实验小室内一定点的颗粒浓度随时间衰减的趋势，并用公式3计算颗粒沉积损失系数研究室内颗粒的沉积特性。实验小室大小为1.2 m×0.8 m×0.8 m，用透明的有机玻璃制成，图中箭头表示气流流动方向；送风管截面为100 mm×100 mm，长度1 m，送风管内气流速度为3 m3/h~10m3/h；排风管截面为10mm×100 mm，长度0. 5 m。实验台系统简图中所有尺寸标注均不计有机玻璃壁厚。本实验采用QR 型气溶胶颗粒发生器，如图3 所示，该发生器采用Laskin 喷嘴结构，在一定供气压力下，通过阀门控制来得不同的气溶胶喷雾量。该发生器供气气源：压缩空气（无油、无水）；供气压力：0.1 MPa ~0.18 MPa；气溶胶颗粒种类：D ES H（葵二酸二正辛酯）。图3 QRJ-1 型气溶胶颗粒发生器图图4 BCJ-1D 型激光尘埃粒子计数器实验中采用BCJ-1D 型激光尘埃粒子计数器，如图4 所示，对实验小室内的测点进行浓度计量。该计数器是测量洁净环境中单位体积空气内所含尘埃粒子数的测试仪器，空气采样流量为2.83 L/min，最小检测粒径为0.3 mm。表1 各工况参数设置表实验中，通过一胶皮管连接计数器采样口，该胶皮管另一端与一钢制细管相连，细钢管测量口固定于测点12（如图1 所示）。在测量范围内（粒径通道测量范围：0.3 mm、0.5 mm、0.7 mm、1.0 mm、2.0 mm、5.0 mm；温度测量范围：-5℃~+80℃，误差±1℃；湿度测量范围：0%~100%，误差± 5%）以及允许工作环境下（温度： ℃第3期室内气溶胶颗粒物沉积特性的实验研究. 11 .J-1 10图5 实验测点俯视图2 实验结果、分析与讨论本实验的测点，即粒子计数器的空气采样口设置在距离实验小室排风口350 mm 的中轴线处，测点距离小室顶板约750 mm。测点俯视图和实物图见图5 、图6 所示。 12 . 洁净与空调技术CC&AC 2010年7 .91 h-1 11 8.98 h-1图13 换气次数11.72 h-1 实验结果图14 换气次数12.93 h-1 实验结果图15 颗粒沉积衰减系数、换气次数与粒径关系在实验工况中，5 mm 以上颗粒计数量少某些甚至为0，通过公式得到的颗粒沉积衰减系数不存在，因此这些点未在图中标示；对于衰减系数计算结果为负值的数据亦没有标示。从图中可以看出对于粒径在0.3mm以上的颗粒，随着粒径的增加，颗粒沉积衰减系数值总体上呈上升趋势，这与Xu 等人的实验研究结果大致符合，但是在Xu 等人的实验结果中，0.3 mm以下的颗粒，随着粒径的增加，颗粒沉积衰减系数反而减小[3 ]。分析认为，对于0. 3mm以下的超细颗粒惯性较小，颗粒在室内表面的积主要依靠布朗作用以及湍流扩散作用完成，而对于本文实验工况的颗粒，受重力作用较扩散作用明显，因此颗粒沉积衰减系数逐渐增加。但是在本文实验结果中，由于实验条件所限，仅对0.3