温室气体的特性(6篇)
温室气体的特性篇1
关键词:辐射板土壤热泵露点控制
0前言
辐射板利用对流和辐射方式供冷供热,室内温度分布均匀,垂直温差下降到3℃[1],热舒适性高;室内无运转部件,宁静宜人;设在楼板、墙体等建筑结构中的盘管可使结构承担蓄能作用,室温波动小。技术先进,是一种新型空调系统。
土壤热泵是以大地为热源对建筑进行空调的技术。它是一种节能、对环境友好的绿色空调设备,符合可持续发展的要求[2]。近几年来,随着房地产业的发展,别墅市场迅速拓展。在别墅区内,土壤热泵的地下换热管可布置在花园、草坪、车库等的下面,而不影响地面空间的使用。因此,从户式家用空调的角度上看,土壤热泵与辐射板有机的结合,是别墅空调系统的一个优秀的方案。鉴于辐射板在应用方面有诸多独特之处,本文着重介绍与之相配的土壤热泵的工作原理及性能特点等。
1工作原理
1.1系统设计概况
辐射板离不开空气系统,这是因为一方面要提供最少的室外空气以保证室内空气品质,另一方面,要对室内空气进行空气除湿,以防止辐射板结露[1]。
从系统功能上分,辐射板夏季只负担室内的显热负荷,湿负荷则由回风处理;冬季辐射板提供整个室内的热负荷。任何季节,辐射板均不负担新风负荷。
机组如何满足上述要求,目前有不同的方法,以夏季为例。方案一:制冷机提供7℃左右的冷冻水,一部分直接送入新风机,对经过除湿后的室外新风冷却降温,送入室内;另一部分,进入板式换热器,交换出高温冷冻水送入辐射板。方案二:制冷机提供7℃左右的冷冻水,一部分直接送入新风机,另一部分通过三通阀与回水混合后送入辐射板。本文介绍的土壤热泵采用两套制冷系统。同上述两方案相比,有如下优点:
供冷时机组直接提供高温冷冻水,无需二次换热,提高整机效率。
新风、辐射板采用不同制冷系统,分工合作,独立性强,可满足不同季节的性能要求。
1.2机组的主要功能
机组工作原理图见图1。从图示虚线部分,大致可将机组分为两部分:主机,夏、冬季启动,向辐射板提供冷、热水;新风机,带有独立的热泵系统,对新风或回风进行适当处理,以满足不同季节的工作要求。室外侧水泵两系统共用。室内设温湿度传感器,用于检测空调房间干球温度及相对湿度。并通过编程计算出房间的露点温度。新风阀和回风旁通阀随着室内露点温度的变化而做出相应的动作。
该土壤热泵机组可四季运行,保持室内舒适、健康的空调环境。
图1机组工作原理图
1、新风阀2、回风旁通阀3、热回收器4、排风机5、送风机6、翅片换热器7、四通换向阀8、压缩机9、气液分离器10、室外侧换热器11、双向过滤器12、双向热力膨胀阀13、膨胀水箱14、室内水泵15、室外水泵
1.3不同季节的工作状态
土壤热泵机组共设三种工作模式:制冷、制热、通风。
夏季:主机负担室内冷负荷,通过辐射板向房间供冷;新风机负担新风负荷以及为避免地(顶)板结露的除湿负荷。因此制冷模式下,新风机的运行分为新风模式和除湿模式。
辐射板供冷时,如果室内侧露点温度高于设定要求,为防止地板或顶板结露,新风机工作于除湿模式。除湿时,新风机的制冷系统运转,室外新风阀关闭,室内回风的旁通阀打开,排风机工作,送风机运转,室内空气不断循环,经翅片换热器(蒸发器)除湿降温,向房间输入低含湿量的空气,逐渐降低室内的空气露点温度。
当室内露点温度满足运行要求时,新风机工作于新风模式。室外新风阀开启,室内回风的旁通阀关闭,送、排风机开启,新风机的制冷系统运转。室外新风经热回收器初次降温后,由送风机经翅片换热器(蒸发器)降温后送风室内;室内部分空气经热回收器吸热后,由排风机排至室外。进、排风量大致相当,维持室内适当的正压。
在供水温度不引起室内顶板结露的范围内,主机压缩机启动,由室内水泵不断将冷量输送到辐射板。
冬季:主机负担室内热负荷,通过辐射板向房间供热;新风机负担新风负荷。
土壤热泵制热时,室内、外侧水泵首先启动,主机压缩机启动,四通换向阀换向,压缩机排气进入室内换热器(冷凝器),将从土壤中吸收的热量散出,由水泵送至房间内的辐射板,均匀地向室内供热。
新风机启动时室外新风阀打开,室内回风的旁通阀关闭,压缩机启动,四通换向阀导向,压缩机排气进入翅片换热器(冷凝器),将从土壤中吸收的热量散出。室外的低温空气经热回收器换热升温,由送风机升压,经翅片换热器(冷凝器)加热,送进室内;部分室内空气经热回收器散热后,由排风机排至室外。另外可应用户要求,在送风侧设加湿器,湿度传感器设回风处,当室内空气干燥,相对湿度低于设定值时,加湿器自动启动,制出蒸气送入室内送风管路中。
春秋季:该季节气温适宜,机组以纯通风的方式向室内提供清新的空气,同时将部分室内空气排出。机组的两部分制冷系统及水泵均不起动。
2技术特点
2.1房间露点温度控制方案
采用辐射板系统,夏季供冷时,以下三种情况房间内易结露:
机组初次启动,室内空气干球温度高,相对湿度大,露点温度明显偏高。
机组运行过程中,某些意外情形出现,如大批客人突然来访或开启了产湿量大的设备。
舒适性空调夏季室内空气设计干球温度24-28℃,相对湿度40-60%,露点温度9.5-19.5℃。辐射板供水温度依负荷不同设定在14-20℃。夏季炎热时,冷负荷增大,需降低辐射板的供水温度。这二者之间,存在供水温度过多低于露点温度的情形。
机组的干球温度、相对湿度传感器设在房间内,自动计算室内露点温度tdew,实时监控,实现互动。考虑除湿速度、制冷机的容量等方面,本设计采用室内回风循环除湿的方案。当tdew高于设定值时,除湿系统启动,快速地降低室内的露点温度;并根据室内露点温度,自动调节,使辐射板内循环水温度不低于室内的露点温度,以保证供冷区域不出现凝露现象。
2.2新风换气机的功能
无新风的空调系统,室内空气污浊,身体的种种不适常会发生。如果主机不启动,土壤热泵机组相当于一台新风换气机。它有如下特点:
新、回风过滤功能。机组配有不同的过滤器可有效阻止灰尘或有害物进入室内。
热回收功能。热回收器采用欧洲先进技术,热回收效率高。
变化的新风量。夏冬季节,新风的负荷大,采用满足卫生要求的最小新风量;而在春秋季节,大风量送、排风,消除室内余热。类似于中央空调的风量控制方式,节能、舒适。
适宜的送风温度。新风机配带热泵系统,夏季向室内提供凉爽的新风;冬季新风变暖送入室内。
2.3高效、节能
2.3.1辐射板
辐射板同风机盘管相比,传热面积大,室内供回水平均温度同室温的温差较小。
供冷时辐射板采用高温冷冻水,同风机盘管所需的低温冷冻水相比,机组的蒸发温度升高,制冷量增大,压缩机的COP可提高20%。
2.3.2土壤源
由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度,远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度。土壤热泵冬季将大地中的低位热能提升对建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用;夏季将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量,以备冬用。
与风冷热泵相比,主要有两点优势:
土壤热泵冬季无需除霜。除霜过程损失热泵相当的能量。冬季土壤热泵室外进出水温度基本维持在零度以上,如果低于零度,可适当充注防冻剂。
土壤热泵受环境温度的影响小。风冷热泵当冬季室外温度较低时,机组的蒸发温度较低,制热系数就随蒸发温度下降而下降,而此建筑物对供热的需求却增大,造成室内空调温度无法维持[3]。土壤热泵当冬季室外温度较低时,地下温度并未达到最低,可有利地错过负荷高峰期。
2.3.3输送系统
机组内输送部件(风机、水泵)的耗功约占整机功率的20%。但这些部件工作时间长,针对这种情况,首先选用节能产品;另外在自控方面采取相应措施,如室外水泵与压缩机联动等,有效地降低机组运行费用。
2.4建筑美观、环境保护
系统没有屋顶设备,也就没有屋顶承重、修饰或挡光的问题,建筑整体美感也得到了很好的保持[4]。
供热时省却了锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省却冷却塔,避免冷却塔噪音及热污染,使环境更加洁净优美。
2.5远程控制
辐射板热稳定性好,但启动时,有一定的延迟性,室内温度需2-3小时趋于稳定。机组配有远程控制,用户可使用电话拔号,异地操作,提前开启机组,预冷、预热房间。
2.6全年运行,减少投资
机组从功能上可分为两部分:一台热泵主机,用于向室内供冷(热)水;一台新风换气机,并设热泵系统,既可用于除湿,也可用于通风换气。一年四季,机组可以在不同的模式下运行,为客户营造清新、舒适的室内环境。二者有机的结合,节省用户的二次投资,又减少宝贵的安装空间。
3结束语
本文介绍了应用于辐射板系统的土壤热泵机组工作原理、性能特点等。该机组属于土壤热泵的分支,专门用于辐射板系统。
它作为室外系统——绿色环保节能的土壤源与室内系统——舒适节能的辐射板的有机连接,充分发挥室内、外系统的优势,追求锦上添花的效果;并且针对辐射板供冷的独特性,机组设置除湿循环,开发了除湿控制程序,以满足辐射板正常工作的要求。机组引进新风系统,提升了室内空气品质。
应用于辐射板系统的土壤热泵机组已在北京王府家园别墅内成功运行多年,机组的季节性能系数高,仅制热一项,与燃油炉相比,至少可节省一半的费用;夏季室外干球温度37℃,室内依然保持24℃,舒适宜人;客厅铺设大理石地面,无凝露现象。地下换热管运行稳定。不少专家前去参观、指导,其运行效果受到一致好评。
参考文献
1赵育根,李强民.建筑热能通风空调,1999,1(18):30~32
2魏唐棣,胡鸣明,丁勇等.暖通空调,2000,1(30):12~14
温室气体的特性篇2
随着我国经济建设的发展,住宅建设迅猛增长,为了满足人们对室内外空气环境要求不断提高的需要,近年来出现了所谓"住宅空调",水--空气系统、空气系统(管道机)和多联式空调机组分别适合不同需要,呈三足鼎立局面。但是,必须注意的是,住宅空调的特点是冷暖两用、调控优良、可靠性高、节约能源,具备上述四方面的空调设备才堪称"住宅空调",才能在此领域立足壮大。而调控是水-空气系统、空气系统(管道机)当前的薄弱环节,应从速解决。至于多联式空调机组虽然比较完美,但是仍存在标准与难以掌握两大问题,本文将对此进行论述。
变制冷剂流量(VRF)空调系统根据室内机数量多少,可分为单元式和多元式两种类型,而多联式空调机组就是多元式变制冷剂流量空调系统,因此,名为机组实际是一套整体系统,必须用整体的系统的观点进行分析研究与试验,才能正确地掌握与评价。
1两相流体网络模拟分析空调系统
多联式空调机组由一台或多台室外机与多台室内机组成,依靠制冷剂流动进行能量转换与输送,所以,它是由制冷剂管路将制冷压缩机、室内外换热器、节流装置和其它辅助部件联接而成的闭式管网系统,而室内外换热器又可视为具有扩展表面的传热管,在管内进行着连续冷凝或蒸发过程;这样,多联式空调机组--严格说即变制冷剂流量空调系统,实质上是由制冷压缩机、电子膨胀阀、其它阀件(附件)以及一系列管路构成的环状管网系统。系统中的管路有以下3种类型:
①外肋片直管:具有扩展表面的传热管段,承担系统与室内外环境进行热量交换作用;
②光管直管:当其外覆保温层时,则视为复合直管,由于布置不同,有上升立管、下降立管和水平管之分;
③光管弯管:具有一定弯曲角度的光管。
根据上述剖析与归纳,石文星博士[1]率先提出以变容量制冷压缩机为核心的气液两相流体网络模型,从网络拓扑关系描述入手,通过增广关联矩阵,建立了变制冷剂流量空调系统的通用的分布参数模型,采用变步长求解。并以此为手段分析了多联式空调机组的运行特性,研究了系统的调节特性,从而为多元式变制冷剂流量空调系统难以进行分析研究提供了解决方法。
以变容量制冷压缩机为核心气液两相流体网络模型,与具有恒压点的单相不可压缩流体网络模型有明显的不同特点:
①
具有相变过程。制冷剂沿管路流动存在压力损失,且与外界环境发生热交换,会产生相变(冷凝或蒸发);在稳定工况下,流入与流出节点的质量流量相等,而体积流量不等。
②
管段阻力特性系统S并非常数。微元管段阻力系数取决于制冷剂状态和流速变化,各管段的阻力特性系数并非管段结构的函数,即管段阻力特性系数不能作为常数处理。
③
网络系统无恒压点。网络中各点的压力取决于制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀的匹配和调节关系,取决于环境温度和制冷剂流动状态;网络系统通过制冷剂充注量或补充相应的方程封闭求解。
④
制冷剂的动力特性和传热特性存在耦合关系。各管段制冷剂的温度不仅取决于与外界环境的换热状况,还与该管段的压力密切相关。
2运行稳定性
多联式空调机组以节约能源、智能化调节和精确的温度控制著称,但是,是否能真正具备上述三项优越性呢?实际并不一定,而与其容量大小和系统运行稳定性相关。转贴于
21关于多联式空调机组容量
为了宣传多联式空调机组的优越与万能,常用以下几点表达,即:多室外制冷压缩机的单一系统,可联接64台、128台甚至256台室内机,配管最长可达125m,室外机、室内机之间的高差可为50m,室内机之间的高差可达30m。且不论为了实现这种大系统的可靠运行,特别是针对由于环境温度过低与管路过长带来的液体回流、液态制冷剂再闪发和回油困难等问题,需要增加一些辅助回路与附件,致使系统复杂,更重要的是将造成过多能量消耗,以及系统难以稳定运行。
为什么能耗增加?一方面由于机组容量增加,实现系统各部件的最优化匹配有难度,致使能耗增加。例如,日本为了实现1997年12月京都会议决议,规定多联式空调机组的制冷能效比(EER)为:制冷量小于等于4kW为4.12,小于等于7
kW为3.23,小于等于28
kW为3.07,可以说明问题。另一方面,由于管路过长,阻力损失大大增加,也将造成制冷压缩机能耗大为增加,各厂家对此均有说明,故不多述。总之,多联式空调机组容量不宜太大,额定制冷量以不大于56
kW为好,而且,室外机就说可能分散布置。
22关于系统运行稳定性
以制冷工况为例,蒸发温度和冷凝温度是表征系统运行状态的参数。但是,对于室内机来说却不能作为调节参数,为了保证系统稳定运行,需要控制蒸发器制冷剂出口的过热度,以防止回液,因此,室内机的被控参数是室温和蒸发器制冷剂出口的过热度,而调节参数只有室内机的风量和电子膨胀阀的开度。
对于室外机来说,其中变频制冷压缩机是VRF气液两相流体网络的动力源,其吸气压力和排气压力的变化是系统稳定运行的关键;但是,尽管制冷压缩机吸气压力和排气压力一定,室外环境温度、压缩机频率和冷凝器风量变化,都直接影响冷凝器制冷剂出口的再冷度,而此再冷度又是系统稳定可靠运行的一个重要参数,因此,制冷压缩机吸气压力、排气压力以及冷凝器风量是调节参数,而这些参数之间又存在充分的耦合关系。
根据上述分析,石文星博士[1]提出VRF空调系统的自治协调控制法,即:
①在保证室内机蒸发器制冷剂出口具有一定过热度的条件下,应用电子膨胀阀控制室温稳定;
②在保证室外机冷凝器制冷剂出口具有一定再冷度的条件下,调节压缩机频率和冷凝器风量控制制冷压缩机吸气压力和排气压力;
③在室外机处集中控制压缩机吸气过热度。
尽管如此,在众多室内机的运行台数和调节模式组合多变条件下,可以保证系统稳定可靠运行,但是,压缩机吸气压力、排气压力、吸气过热度与冷凝器再冷度会在一定范围内变化,如果系统容量过大,不但各室内机电膨胀阀前的制冷剂供液压力和蒸发器回气压力将有较大的变化,而且,吸气过热度与冷凝器再冷度可能超出期望范围,致使系统不能稳定地运行。
3试验评价
以上反复强调多联式空调机组是多元变制冷剂流量空调系统,对于某给定多联式空调机组来说,在满载运行条件下,系统内在参数(蒸发温度、冷凝温度等)以及系统制冷(制热)特性,取决于外在参数,即室内外空气温湿度。因此,作为标准的评价试验采用分别进行室内机评价试验和室外机评价试验是不正确的,必须在相同要求条件下进行整体系统的试验,才能相对准确地评价与比较多联式空调机组。
31必须整体试验
首先,分析室内机与电子膨胀阀联合调节特性
由于对于给定室内机来说,换热器几何参数是定值,因此,影响蒸发器效果的因素主要有:室内环境温湿度、风量、电子膨胀阀开度以及蒸发温度和冷凝温度。但是,进行机组标定试验时,室内环境温湿度、风量和电子膨胀阀开度可均匀定值,这样,影响蒸发器效果的因素就只有蒸发温度、冷凝温度以及膨胀阀前制冷剂再冷度,而这些参数均为系统的内在参数,取决于多联式空调机组组成与匹配,难以人为给定,所以,单独进行室内机评价试验,实际是不可行的。转贴于
其次,分析室外机组联合调节特性。
多联式空调机组的室外机由变频制冷压缩机(组)和换热器及其风扇组成,其中换热器几何参数是定值,因此,影响室外机的制冷剂流量和制冷能力的因素主要有:室外环境温湿度、风量、制冷压缩机频率以及蒸发温度和冷凝温度。这样,与室内机相同,进行机组标定试验时,室外环境温湿度、风量和制冷压缩机频率可均为定值,而影响定外机性能的因素就只有取决于多联式空调机组组成与匹配、且难以人为给定的系统内在参数--蒸发温度、冷凝温度以及吸气过热度和冷凝器出口制冷剂再冷度。所以,单独进行室外机组的评价试验,实际也是不可行的。
总之,企图简化试验手段,采取分别进行室内机评价试验和室外机评价试验,以达到评价多联式空调机组的方法是不可行的。
32多联式空调机组标定试验的设想
由于评价试验多联式空调机组必须整体进行,因此,提出如下设想。
①以标准额定制冷量计,当前被评价的多联式空调机组最在制冷能力取28kW为宜。
②标定试验在室外侧和室内侧分别为上下设置的房间热平衡量热计装置内进行。
③
以最大制冷能力为28kW的机组为例,试验机组系统的条件应为:室内机与室外机的高差不小于5m;配管最远长度不小于30m。
④按GB/T7725《房间空气调节器》规定的试验工况室内外参数进行。
⑤试验内容见表。
温室气体的特性篇3
关键词地下铁道车辆,空调客车,空气参数
目前地铁车辆空调系统设计过程中,没有现成经验可以遵循,尤其缺乏车内空气参数的相关标准,给地铁车辆空调系统设计带来一定难度。这样容易造成车内温、湿度等参数设计不合理,无法满足乘客的热舒适性要求。车内通风效果差、低浓度污染物长期存在以及低劣的室内空气品质,严重威胁乘客的身体健康。如不重视车内空气环境品质的综合研究并制定相关标准,必然会出现与病态建筑综合症类似的严重问题。本文就地铁空调客车车内空气参数标准涉及的内容和相关问题进行探讨。
1室内环境品质评价指标
1.1室内热环境评价指标
热环境是对人的热损失影响的环境特性。热舒适是人对热环境满意与否的表示。热环境是客观存在的;而热舒适是人的主观感觉。
国际标准组织的标准ISO7730以丹麦Fanger教授的PMV(PredictedMeanVote)模型为基础,运用PMV-PPD(PredictedPercentageofDissatisfied)指标来描述和评价热环境。PMV-PPD指标综合了影响人体热感觉的6个因素,即:空气温度、湿度、平均辐射温度、空气流速、衣服热阻和活动强度。目前,这些指标已经成为主要的热环境评价指标。
1.2室内空气品质评价指标
在美国暖通空调工程师协会(ASHRAE)标准ASHRAE62-1989R中,首次提出了“可接受的室内空气品质”的概念,并将其定义为“空调空间中绝大部分人(80%或以上)没有对室内空气表示不满意,并且空气中没有已知的污染物浓度达到了可能对人体健康产生严重威胁的浓度”。
随着对室内空气品质研究的深入,室内空气的内涵不断扩展。目前,室内空气中发现所含污染物种类繁多,对空气品质的影响各不相同,因此选取的各项评价指标必须具有代表性而避免重复。除新风量是最基本也是最重要的指标外,一般还推荐一氧化碳、二氧化碳、可吸入性微粒(IP)、二氧化硫、甲醛、室内细菌总数、温度、相对湿度、风速等12个指标。
1.3室内气流组织评价指标
室内气流组织是指气流的流型与分布特性。室内空气龄、新鲜空气的利用率、室内的换气效率、空气的排污效率等指标可用来反映所选择的气流组织是否恰当。
合理的气流组织,不仅可以将新鲜空气按质按量送到工作区,还可以及时将污染物排出,提高室内空气品质。由于对室内气流组织问题的重要性认识较晚,因而至今尚未形成统一的标准。一般认为,室内气流组织的评价指标至少应包括室内空气龄、新鲜空气的利用率、室内的换气效率和空气的排污效率、空气流速、质点空气变化率等。其中室内的换气效率、室内的排污效率是从排除污染物的角度对气流组织进行评价的指标。
1.4综合评价
从热环境和室内空气品质的定义出发,不应将室内环境品质仅仅等同于一系列污染控制指标,并简单地判断这些指标是否合格;而应采用主观评价和客观评价相结合的方法,对室内空气环境品质进行综合分析。
2地铁空调客车车内空气参数选取
过去,室内空气参数标准主要以温、湿度为指标的热舒适性为主,涉及空气品质的也只有二氧化碳含量、含尘量、新风量,对其它低浓度污染体的认识不够。随着空气品质的深入研究及对低浓度污染物认识的加深,发现其对人体身心健康有很大影响。因而在制订地铁空调客车车内空气参数标准时,要考虑将这些低浓度污染物控制在卫生标准允许的范围内。
地铁空调客车车内空气参数可根据建筑空调室内空气参数研究成果,从地铁车辆的实际情况出发,结合热环境、空气品质、气流组织等三方面评价的各项指标来选取。
2.1热舒适性指标
(1)温度
温度是影响人体热舒适性的重要指标。有效温度(ET3)是一个等效的干球温度。ET3值把真实环境下的空气温度、相对湿度和平均辐射温度规整为一个温度参数,使具有不同空气温度、相对湿度和平均辐射温度的环境能用一个ET3值相互比较。它综合评价室内的热环境的状况。
(2)相对湿度
对静坐者的舒适性来说,湿度对人体热舒适性的影响不大。虽在有效温度指标也包含了湿度的作用,但由于湿度对呼吸的健康、霉菌的生长和其它与湿度有关的现象有很大的影响,因此将湿度又单独作为一个指标。
(3)空气流速
空气流速是车内热舒适性的重要指标,也是车内空气参数的一项重要指标。大量研究表明,空气流速对人的热舒适感有很大的影响。气流速度增大时,会提高对流换热系数及湿交换系数,使对流散热和水分蒸发散热随之增强,加剧人的冷感。气流速度过小,且衰减快,风吹不到地面,容易造成车内垂直温差过大,有头凉脚热的感觉。
2.2空气品质指标
(1)新风量
新风量是车内空气品质的一项重要基本指标,其作用是调节车内空气质量,使车内环境中的各种污染物浓度保持在卫生标准所容许的浓度值以下。人们对新风的研究已从仅仅注重其“量”转变到更关注其“质”的问题上来,强调新风的利用效率和新鲜程度。传统观念认为,新风仅是为清除人体所产生的生物污染。而ASHRAE62-1989R中认为用以确定新风量的污染物来自人体和室内气体污染源两方面,对最小新风量提出了新的、更严格的要求。因此,在空气参数标准对新风量的要求仍不能忽视。
(2)二氧化碳(CO2)
CO2是车内污染物的主要成分,它由人呼出,其发生量与人数及活动量有关。人们在呼出CO2的同时,身体其他部分也不断排出污染物,如汗的分解产物及其它挥发气体(异味产生的主要因素)。在以人为主要污染源的场合,CO2浓度的高低基本上能完全反映人体污染物散发的情况。因此CO2浓度指标可以作为车内异味(主要是人体体味)或其它有害物质的污染程度的评价指标,也是可以反映室内通风情况的评价指标,是判断空调列车污染程度最主要的参数之一。
(3)一氧化碳(CO)
CO作为主要的燃烧产物,往往被作为室内环境烟雾的评价指标。ASHRAE62-1989R认为,只要室内出现环境烟草烟雾(ETS),就不能达到可接受的室内空气品质。据此,一旦车内有吸烟现象发生,地铁空调客车车内空气品质肯定达不到要求。因此将CO选为车内空气参数的目的是防止CO浓度过高而危害人的健康。
转贴于(4)可吸入性微粒(IP)
地铁在隧道内运行,运行中因电刷、闸瓦制动产生的粉末及隧道内灰尘,必然会通过各种渠道进入车内。人员的庞杂及其上下流动性较大,对车内尘埃浓度有很大的影响。再加烟雾中含有大量的烟尘微粒,使可吸入性微粒也成为车内空气品质必要的衡量指标。
(5)挥发性有机化合物(VOC)
地铁车辆为保证车体气密性及车内装饰和节能的要求,车内使用了大量的装饰材料和保温材料。这些材料释放的VOC,造成车内污染物的增加,影响室内空气品质。VOC的浓度过高会直接刺激人们的嗅觉和其它器官。其主要代表物质为甲醛。在空气参数标准中应将甲醛作为一项控制标准。
(6)二氧化硫(SO2)
室内空气中含有的SO2成分主要来自室外大气污染渗透和吸烟产生的烟雾之中,虽然SO2浓度不是很高,但由于其危害性较大,也将其选取为空气品质指标之一。
(7)空气微生物
客车内空气中细菌的来源很多,必须选定一个指标来反映空气微生物的污染情况。室内空气细菌学的评价指标技术一般多采用细菌总数。我国仿照日本采用层降菌法,以菌落数判断空气清洁程度。
(8)空气负氧离子
根据人体卫生要求,在每立方米的空间负氧离子含量不少于400个,否则人就会感到不适。当负氧离子浓度达到一定程度,可降低车内的漂尘、CO2含量、细菌数目等,也可消除悬浮的微生物、车内有害气体、霉菌,并抑制细菌滋生,改善车内的空气品质。考虑到空调客车人员密度极大的特殊情况,有必要将其作为衡量车内空气品质的指标之一。
2.3气流组织指标
换气次数是一项传统的通风设计参数。室内空气龄定量反映了室内空气的新鲜程度,可以综合衡量车内的通风换气效果。地铁空调客车虽然车内限界低、空间狭小、人员多且站立,但车辆到站频繁、车门多且宽、开关门频繁、乘客停留时间短,因此只要保证一定换气次数就可获得较好的通风换气效果,无须具体地研究空气龄等指标。
3地铁空调客车的特殊性
3.1地铁车辆与铁道车辆
地铁车辆从某种程度上可视为“移动的建筑物”,与地面铁路客车有许多相似之处。地面铁路客车车内空气参数标准经过长期研究,积累了丰富的成果,也为地铁空调客车车内空气参数标准的研究提供了经验。但地铁车辆空调与地面铁道车辆空调在运行条件和舒适性要求方面有很大差别,因而两者的车内空气参数标准也应有所区别。
3.2地铁车辆运行特点
地铁空调客车虽然室内空间狭小、人员密度大,但运行区间短、乘客逗留时间短、上下乘客相对多,乘客对车内温、湿度感受十分明显,但对空气品质敏感程度相对较低。可见,乘客对车内热舒适性的温、湿度的指标要求较高,对车内空气品质的要求相对低一些。因此,建议车内空气参数标准中仍然以热舒适性指标为主,而空气品质中某些指标可适当降低,其中CO2含量和含尘量标准可以适当放宽。
3.3空气流速
空气流速不仅是室内热舒适性的重要指标,也是室内空气参数的一项重要指标。地铁客车室内限界低、空间狭小,顶高仅为2.1m左右,且乘客人员多(定员为6人/m2,严重超员时可达8人/m2,多数人处于站立状态),因此不能直接把风送到地板上,会有头凉足热的感觉。此外,由于工作区离送风口较近,给送、回风带来一定难度:若送风的平均风速低,乘客就会感到不凉爽,且由于风速低、衰减快而排风困难,容易造成送风短路(即风刚出送风口未经人体热交换就会从回风口又回到机组);若风速过高,由于出风口温度低(仅15~20℃),又会使人有吹冷风的感觉。因而,地铁客车室内的空气流速指标应充分考虑上述影响因素,与建筑空调及铁路客车标准有较大区别。道内的空气主要是通过隧道通风设备摄取的地面空气,在通风过程中可能出现二次污染,其“质”有所下降。
3.4新风问题
同时地铁运行时产生大量灰尘,也将污染受地铁车辆限界影响,制冷机组的选型受到限隧道内的空气。在地铁车辆的新风问题上,不仅要制,一定程度上限制了车内新风量的摄取。新风清注重“量”,更要注重“质”的要求。特别是地铁客车洁度近年也受到人们的关注,在地铁空调客车内新新风量受到各种限制时,新风利用率更加显得重风的质量也应该引起重视。特别是地铁车辆在隧要。道内运行,客车吸入的新风是隧道内的空气。
参考文献
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温室气体的特性篇4
关键词:外墙外保温技术特点优点
目前,国际上的节能建筑都已在墙体采用了外保温技术,我国建筑也正在由传统的内保转为外保。外保温墙由相当一定厚度的保温板和墙体中间的流动空气层组成,因而能有效地起到保温隔热作用。有外保温墙的住宅,在炎热的夏天和寒冷的冬天,都可以节省许多昂贵的空调和暖气费用。
一、外墙外保温技术的简要介绍
外墙外保温是一种新兴的保温技术,这种技术就是将保温材料置于主体围护结构的外侧,以达到保温隔热的目的,它可以有效地解决我国北方地区冬、夏两季室内外温差过大而造成的能源损失,代表着我国节能保温技术的发展方向。
外墙外保温不会产生热桥,因此具有良好的建筑节能效果。冬天,当室内的热量经过墙体保温材料时会被隔绝保存下来,而室内温度降下来后墙体内的热量又会释放出来,调节室内的温度。夏天,外保温同样会阻止太阳光的辐射和外部热量传人室内,从而使建筑物内部冬暖夏凉。
二、外墙外保温技术的特点
1.大开间小进深。
其实,在现代建筑设计里,无论板楼还是塔楼,都可以做到通风透气,但只有南北朝向的板楼才能达到最佳的节能效果。如果选择板楼,一定要选择大开间小进深的住宅,这样的房子采光好,不会有“黑房”,而且能最大限度地做到通风透气。
2.采光通风。
节能住宅由于最大限度地采用了自然光照明,因而可以大大地节约电能。现代节能住宅的设计师们往往会巧妙地把客厅、卧室、厨房甚至厕所布置在长方形的总平面四周,这样不仅消灭了“黑房”,而且还最大限度地减少北向房间,让所有房间都能享受到明媚的阳光。
3.新风系统。
由于现在城市空气质量比较差,长时间开窗往往会使许多有害气体进入室内。室内新风系统就能起到关上窗户也让室内空气新鲜的作用。新FxL,统采用一套空气转换系统,能把室外的空气过滤后去除污染成分传人室内,往往比开窗效果要好。由于开窗少,室温也便不容易变化。
4.中水设施。
一些有节能意识的地产商都在新建小区建立了中水处理系统,以此来循环用水,效益是非常明显的,既节约了水资源又降低了物业费用的支出。
5,经济效益。
节能住宅也许会比一般住宅贵一些,但从长远利益来看,其经济效益还是划算的。如同时在两间建筑面积16平方米的房间内开24小时空调,采用节能保温技术措施的建筑比一般建筑要少用5度电左右,保温效果提高一倍。以一个100平方米的住宅计算,一年便可节省空调用电2600度左右,大约折合人民币1700元左右。
三、外墙外保温技术的一些优点
近年来,随着我国节能工作的不断深入,节能标准的提高,用于外墙外保温的材料和技术不断改进,外墙外保温由于其优越性而日益受到人们的重视。对比其它外墙保温技术,它有以下优点:
1.适用范围广。
外保温不仅适用于北方需冬季保温地区的采暖建筑,也适用于南方需夏季隔热地区的空调建筑;既适用于新建建筑,也适用于既有建筑的节能改造。
2.保温效果明显。
由于保温材料置于建筑物外墙的外侧,基本上可以消除建筑物各个部位的“热桥”影响,从而充分发挥轻质高效保温材料的效能。相对于外墙内保温和夹心保温墙体,它可使用较薄的保温材料,达到较高的节能效果。
3.保护丰体结构。
置于建筑物外侧的保温层大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的破坏性影响。随着建筑物层数的增加,温度对建筑竖向的影响已引起关注。国外的研究资料表明,由于温度对结构的影响,建筑物坚向的热胀冷缩可能引起建筑物内部一些非结构构件的开裂,外墙采用外保温技术可以降低温度对结构内部产生的应力。
4.有利于改善室内环境。
外保温不仅提高了墙体的保温隔热性能,而且增加了室内的热稳定性,在一定程度上阻止了雨水等对墙体的浸湿,提高了墙体的防潮性能,而且还避免了室内的结露,霉斑等现象,因而创造了舒适的室内居住环境。
5.利于旧房改造。
目前,全国有许多既有建筑由于外墙保温效果差,耗能大,冬季室内墙体结露、发霉,居住环境差。采用外墙外保温进行节能改造时,不影响居民在室内的正常生活和工作。
四、我国现有主要的外墙外保温技术
1.膨胀聚苯乙烯板加薄层抹灰并用玻璃纤维加强的做法。
这种方法目前我国使用最多最广的一种外保温墙体,其中聚苯板在基层墙体上的固定方式有三种:(1)采用粘结胶浆固定;(2)采用机械固定物固定;(3)以上两种固定方式结合。
这种做法有如下的优越性:(1)由于它在欧洲及美国已沿用了近30年,在美国采用此方法已建成的建筑有的高达44层,因此,此项技术已形成体系。粘结层,保温层与饰面层可配套使用,是较成熟的技术。(2)由于保温材料采用膨胀聚苯乙烯,其价格比较低廉,整个系统造价适中,用户便于接受。(3)无复杂的施工工艺。一般施工单位经过简短培训后便可掌握施工要领,便于技术的推广。(4)它集保温、防水和装饰功能于一体,具有多功能性。(5)整个系统具有较强的耐候性、良好的防水和水燕气渗透性能。(6)有多种颜色和纹理的面层涂料可供选择,与整个系统配套使用。
2.采用挤塑聚苯乙烯为外保温材料的墙体。
挤塑聚苯乙烯是近年来发展起来的一种新型保温材料。目前,挤塑聚苯乙烯与茶层墙体的固定方式主要采用机械固定伴。
这种材料的优点在于:(1)挤塑聚苯乙烯具有致密的表层及闭孔结构内层,其导热系数大大低于同厚度的膨胀聚苯乙烯,因此具有较膨胀聚苯乙烯更好的保温隔热性能。对同样的建筑物外墙,其使用厚度可小于其它类型的保温材料。
(2)由于内层的刀孔结构。因此它具有良好的抗湿性,在潮湿的环境中仍可保持良好的保温隔热性能。(3)适用于冷库等对保温条件有特殊要求的建筑,也可用于外墙饰面材料为面砖或石材的建筑。(4)由于挤塑聚苯乙烯与基层墙体的固定方式主要要采用机械固定件,因而在冬季可照常施工。
3.采用单面钢耸网架聚苯板的外墙外保温。
温室气体的特性篇5
关键词:EPA(UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency);IPCC(IntergovernmentalPanelonClimateChange);温室气体清单
为了及时掌握温室气体排放情况以进一步控制排放水平,1992年5月9通过的《联合国气候变化框架公约》(UnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange,UNFCCC)规定缔约方用待由缔约方会议议定的可比方法,编制、定期更新、公布并按照第十二条向缔约方会议提供关于《蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书》(MontrealProtocolonSubstancesthatDepletetheOzoneLayer)未予管制的所有温室气体的各种“源”(任何向大气排放温室气体及其前身和气溶胶的过程或活动,主要是二氧化碳CO2、氧化亚氮N2O、甲烷CH4、氢氟氯碳化物类CFCs,HFCs,HCFCs、全氟碳化物PFCs及六氟化硫SF6等)和“汇”(任何可以从大气中清除温室气体及其前身和气溶胶的过程、活动或机制,主要是森林碳汇)的清除的国家温室气体清单。1为了确保各国清单编制的科学性与准确性,政府间气候变化专门委员会(IntergovernmentalPanelonClimateChange,IPCC)2从2005年开始先后公布了四个版本的温室气体清单指南。3这样,提供基于共同范式的本地区温室气体清单就成为缔约方履行国际承诺的必要组成部分。对不同国家或地区温室气体排放的进行翔实而准确的统计分析,也是国家社会温室气体排放量配额谈判的数量基础。
编制“可量化、可测算、可核实”的温室气体清单,是一项要求高、难度大的系统性、动态性工程,须依托与良好的编制机制。由于欧美国家起步较早,逐渐形成了较为成熟且相对稳定的编制体系。4美国国家环保局(UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency,EPA)编制的美国国家温室气体清单被认为“所提供的准确和完整的数据,能够在适当情况下向美国国内和国际气候变化政策提供执行依据和文本,并且通过参与UNFCCC和IPCC进程以及通过自身清单编制能力建设来国际化地改进温室气体清单”。对于清单编制处于起步阶段的我国而言,借鉴先进国家的成功经验,也可谓清单编制工作的组成之一。1
1、美国温室气体清单编制历程
美国温室气体清单编制的历史可追溯到上个世纪对空气污染物排放量的核算,国家温室气体清单编制是其延伸。
1.1《空气污染物排放系数汇编》提供了清单编制的方法学
空气污染物排放系数是空气污染物的排放强度,概念相对应的表达为EmissionFactor(EF)。2该系数用来估算各种空气污染物的排放量,并建立污染物排放清单(EmissionInventory,EI)。
对排放系数的研究始于美国。1968美年国公共卫生局(PHS)了最早的《空气污染物排放系数汇编》(CompilationofAirPollutantEmissionFactors,简称AP-42),3其中就包括了部分温室气体排放系数。4
1972年美国环境保护局进行了第二次重新修订,1985年第四次修订后将排放源分为固定源和移动源两部分,其中固定源包括固定点源和固定面源,移动源包括道路和非道路车辆核算及相关扩散模型。1995年,EPA出版了AP-42第五版,并在之后对第五版进行持续更新。
AP-42是美国空气质量管理的重要工具,AP-42排放系数建立了排放污染物对大气环境影响的数量关系,排放系数一般与污染物的单位重量、体积、活动距离有关。排放系数是一些典型的、共性的可靠数据的平均值,在大多数情况下,这些排放系数的代表性是比较高的。排放总量的估算公式为:
E=A・EF・(1-ER/100)
E为排放量,A为活动水平,EF为排放系数,ER为减排效率
在AP-42方法学的基础上,EPA结合IPCC方法学及其相关数据,公布多个改进的温室气体排放量核算的方法学版本,内容主要包括:污染源的识别、排放系数和基础数据的确认。5
1.2《国家排放清单》确立了清单编制的工作模式
在空气污染排放系数汇编的基础上,EPA每三年编制并一次《国家排放清单》(NationalEmissionsInventory,NEI)6。编制工作采用“自下而上”的方式,由美国各个州、地方的空气污染控制机构向EPA提交估计数据,最终由EPA进行统一处理计算。EPA通过NEI向公众提供包含监测范围内的每一个污染物的排放数据,并跟踪长期的排放趋势,制定区域污染物消减战略,建立空气污染物扩散评估模型,形成排放清单系统(EmissionsInventorySystem,EIS)。目前,NEI中包含了1985~2002年城市层面大气污染物排放数据,1996年和1999年企业层面大气污染物排放数据,1999年的危险大气污染物(Hazardairpollutants,HAPs)排放数据,其中最近的一次报告2008年NEI最终版数据于2010年。
基于NEI,EPA形成了清单编制的工作模式,主要包括:基础数据的获取途径、数据处理和审核程序、清单的形式。
1.3“排放清单改进计划”细化了清单编制的流程
1993年,美国环保局联合国土大气污染排放局(StateandTerritorialAirPollutionProgramAdministrators,STAPPA)、地方大气污染控制署(LocalAirPollutionControlOfficials,ALAPCO)实施了“排放清单改进计划”(EmissionInventoryImprovementProgram,EIIP)1,目的是建立标准化的编制程序和流程,便于高效准确地收集、计算、归档、报告和分享利用排放数据,进而建立标准化的排放量计算首选和备选方法,探索并形成数据的质量保证(QA)/质量控制(QC)方法。EIIP报告总共10卷,包括点源、面源、移动源、生物源、质量保证/质量控制、数据管理程序、排放量预测等,其中第8卷为温室气体的计算方法和技术报告,采用“自上而下”的方法计算美国国家的温室气体排放量。2
空气污染物的清单编制经验和“排放清单改进计划”给美国国家温室气体清单编制提供了很好的工作模版和计量方法。EPA在对IPCC方法学改进的基础上,形成标准化的温室气体清单编制体系。IPCC清单指南也认可与EIIP方法的可靠性与兼容性。3
1990年美国开始对温室气体排放和吸收变化趋势进行跟踪。1991年EPA采用OECD/IPCC方法学第一次向IPCC报告了1988年的温室气体排放清单。4按照UNFCCC对附件一国家的要求,美国从1994年开始每年向联合国递交温室气体排放清单。1994年EPA第一次以官方文件的形式向UNFCCC报告了1990-1993年的排放量情况。此后每一年,EPA都会一份美国温室气体排放和吸收清单报告。从1994年到2010年期间EPA一共了17份官方的国家温室气体清单报告。5
2、EPA的温室气体清单编制组织与工作流程
美国国家温室气体清单由EPA负责编制。EPA每年追踪1990年以来温室气体排放和吸收的全国性趋势,按照一个会计年度进行编制。
2.1编制流程与工作时间
编制工作一般从每年4月至下一年度5月(见图1),6基本流程如下:7
清单规划:①EPA的任务协调,评估预算;②审议优先事项;③选择方法学;④数据评估和数据收集。
清单编辑:①估算温室气体排放量;②不确定性评价;③关键排放源类别分析,跨部门分析;④形成文件并报告;⑤机构、专家、公众审议。
复审:①整体质量保证/质量控制;②回应机构评价、公布公众评论、吸纳公众意见。
收集归档计算过程:①数据和文件管理;②清单归档。
上报清单:①正式提交美国国会;②向UNFCCC提交最终版温室气体清单。
虽然美国温室气体清单尽管美国独立清单编制工作早于UNFCCC之前就开始了,但作为附件一缔约方,美国调整了报告的形式,符合IPCC指南的要求。1
清单提供了多种温室气体排放信息,包括排放量、碳汇量、计算方法和排放因子等。决策者可以通过这些排放清单来跟踪排放趋势,并针对具体经济和环境情况来制定减排战略和应对措施,并跟踪评估减排进展情况。科学家和环境工作者也可以利用清单所提供的数据进行大气和经济模型研究。
2.2编制团队与分工
EPA主管气候变化的官员BillIrving称:清单编制一半是技术问题,一半是组织问题,有独立的行动纲要。作为美国温室气体清单编制的领导者,EPA建立了相对稳定的研究团队,将估算、特定源的质量保证/质量控制、不确定性计算、记录、归档等主要工作落实到具体人员。同时与美国相关政府机构、学术机构、行业协会、顾问和环保组织等12个机构和组织的几百名专家进行广泛合作(见图2)。如基础数据由美国能源部(DepartmentofEnergy,DOE)、农业部(DepartmentofAgriculture,DA)、交通部(DepartmentofTransportation,DOT)、国防部(DepartmentofDefense,DOD)、商务部(DepartmentofCommerce,DOC)和其他政府机构提供。各行业的专家则在各个EPA源领导(sourceleader)的带领下开展研究。2
EPA用分散管理的方法来准备清单,即每个排放源的负责人管理每一排放源的计算。分散管理模式有两个基本步骤,清单规划和清单编辑(见图3)。清单规划首先分配任务,明确职责,进而选择方法学。方法学的选择过程必须熟悉IPCC清单编制的规则,并尽可能根据本地区的特点在IPCC规则的范围里,对技术路线和数据处理程序进行完善与更新。数据收集和数据评估在方法学的选择之后随之进行。清单编辑包括温室气体排放量的估算、不确定性评价、关键排放源类别分析、形成文件并报告四个部分。这四个环节都注重数据的质量保证与质量管理,尽力减少核算过程产生的流程累计误差。
在每个源的清单编制完成后,清单协调者从个体源负责人收集排放量的估算,汇总计算排放总量,准备国家清单报告(NationalInventoryReport,NIR)和通用报告格式(CommonReportingformat,CRF)表格,向美国国会正式展示提供的材料,并将每次提交的清单文件进行归档。
3、EPA温室气体清单编制的特色
在多年的温室气体清单编制过程中,EPA积累了大量的系统数据和工作经验,形成协调性很好的数据收集和处理模式。在美国本土国家清单编制的同时,EPA也在积极帮助发展中国家和转型国家改善清单编制的完整性和可持续性。针对一些州和地方政府的需求,EPA也提供指导和工具帮助他们准备并完成清单编制工作。1
3.1维系系统协调性,确保数据准确性
EPA拥有一个稳定高效清单编制系统,它整合了清单编制过程所有必要的要素,包括法律、体制、技术、和程序安排(见图4)。2
事实上,美国温室气体清单中的各种排放源类别就是基于国际商会权威组织方法学计算得出的,这其中包括IPCC、联合国环境规划署UNEP、经济合作与发展组织OECD、国际能源署IEA。
在美国国内,国会对清单编制予以支持。在美国源线索管理方面,EPA与数据源的拥有者和提供者建立了特定关系,如与能源部在能源行业部分签订合作备忘录,与其他部分的大多数部门和组织的非正式协议。这样各政府机构的基础数据能方便地被EPA,国家统计数据经常被使用,形成了一个完整的数据覆盖。31977年由美国国会批准建立的美国能源信息管理局(EIA)是美国能源部(DOE)的独立联邦统计机构。EIA的宗旨就是通过提供高质量的并不受政策约束的数据信息来满足政府、企业及公众的需要。4美国橡树岭国家实验室CO2信息分析中心(CDIAC),自1982年起就是美国能源部重要的全球变化数据及信息分析中心。该分析中心的数据集涵盖了大气中CO2及其它辐射活跃的气体浓度记录、陆地生物圈及海洋在温室气体的生物地球化学循环中的作用、长期的气候趋势等。此外,美国学术界大量的研究支持清单编制方法的持续改进以保证精确估算。最近,NOAA(阿诺卫星)、NASA(美国航天局)以及其他机构正在开发综合的观测体系,新闻界宣布出版1990-2008美国温室气体清单报告引发了公众的关注。这一切,无疑给EPA的清单编制提供了强有力的支持。这种高度的协调性,在其他国家或地区的清单编制中很难看到,它保证了数据的准确性。所以,IPCC也承认美国EPA国际排放因子数据库的数据可靠性,并可用于交叉检验。
3.2不断改进方法学,提高估算精度
IPCC指南提供了标准化的报告表,并以文件的形式说明编制估算所使用的方法学和数据。不过,根据各缔约国对《联合国气候变化框架公约》的承诺,报告表和书面报告的实际性质和内容会有所不同。在方法学上,IPCC也提倡“清单机构可以有充分的理由对某些特定源类别排放估算的方法进行变更或改良比如说为了提高对关键源类别的估算水平而实施一些改良”。1美国排放清单所采用的方法上符合IPCC清单指南的基本要求,但随处可见改进。2例如,美国的清单部门里,除了将IPCC指南中的农业部门单独作为一个部门一算,还考虑了商业温室气体排放。在移动源的计算方法上,由于非道路车辆的活动数据一般难以获取,IPCC指南推荐使用EPA非道路排放模式(NONROAD)进行计算。
按核算精度增加的顺序,方法层次可以分为TIER1(IPCC缺省排放因子),TIER2(需要测量数据来推算的国家特有因子),TIER3(测量/拟合获得的动态排放因子)。EPA在方法选择上基本考虑两个要素,关键排放源和数据可获取性。关键排放源尽量采用高层次的方法,TIER2或者TIER3;如果排放源的技术参数比较容易获取,那么也尽量采用高层次的计算方法。但如果技术数据获取难度大,就采用保守的TIER1方法,并根据逐年的数据积累,有计划,逐步转向TIER2、TIER3。
EPA温室气体排放因子的主要开发方式有:①EPA与州、地方或企业合作,由它们通过排放实测或其他检测方法得到排放因子,上报给EPA,然后EPA统一公布;②EPA根据全国相类似活动的检测数据进行推测综合得到;③利用物料平衡法并结合经验判断获得。
美国的清单编制中基于IPCC指南中的优良做法,开发了合适本土的方法。例如,自行开发的CenturyModel,能够模拟不同土地的使用及其影响,便于计算农业部门矿物有机土壤的年碳存储,模型所需要的数据是从现存的国家数据库里得到的,CenturyModel明显改进了IPCC的Tier2。再比如,在获得设施级别数据时,尽管用IPCC方法可以得到使用Tier3所需要的数据,但是无法满足IPCC的来源分类。EPA指定参考方法是用其“连续排放检测系统”(AContinuousEmissionMonitoringSystem,CEMS)。CEMS是运用转换方程、图形、或计算机程序产生的结果来测定气体或微粒污染物浓度或发射率的一种配套的整体设备,在线检测烟气排放,可以更好地进行质量控制/质量保证。这些方法不仅适用于美国的情况,更被广泛地用于其他国家的研究者、政府部门。3
整体来说,IPCC认可EPA清单方法学在技术路线和排放因子方面的可靠性及与IPCC指南的兼容性。在一些具体点源和线源的估算方法上,EPA清单方法学提供了更为具体的方法模型,被IPCC所采纳。例如,在废弃地下煤矿排放量计算方法上,IPCC2006Tier3就是利用EPA2004相关方法学进行改编的。
3.3注重不确定性分析,保证估算信度
由于定义、数据、方法可能出现偏差或匹配水平低,温室气体清单编制会出现不确定性,导致排放估算信度下降,估算和实际排放不一致。《IPCC国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理(2006)》从“确定国家关键源类别”和“对方法学的变化进行系统管理”两个方面,明确给出了降低不确定性的方法。1
美国有扎实的清单编制基础的一个重要原因是有较为完善的不确定性管理体系。为了降低编制过程中的不确定性,EPA在2002年制定了不确定性改进计划,该计划提供了量化不确定性分析的自我估算方法,帮助编制人员理解不确定性原因和如何提高确定性,并提供了通用的模板和特殊的指导以补充量化不确定性分析。在计划的实施过程中,EPA采取了一系列管理措施:(1)制定了《不确定性管理规则和手册》,明确不确定性分析重点和制度规定,并对清单编制人员进行强制性培训。(2)开发新的模型以减少结构上的不确定性。具体做法是以实验为依据,运用仿真系统,提高评估模型对测量结果的预测能力。如2003年法伦和史密斯实验2007年奥尔格实验等。(3)在进行排放核算和评估的时候,特别注重新旧数据的协调性,并确保数据在整个时间段是连续的。(4)界定了大量多种源类别的不确定类别和不确定信息收集、定量、处理的方法论。(5)在数据收集和处理过程进行严格的整体质量控制和质量保证,对文本和数据实施内部质量控制和各种检查,保证估算的有效性,并通过外部评审(专家和公众意见)、回应清单编制过程中的所有评论、复审等环节进行质量保证。(6)温室气体清单编制过程中涉及的行业多,每个清单编制小组在收集数据和确定排放因子的过程中会有所偏差,EPA通过协调不同的编制小组进行一次跨行业分析,这样可以减少最终清单统一归档时候的数据冲突,从而有利于测量结果的比较分析。
对于IPCC指南中规定的不确定性分析内容,由于美国国家温室气体清单中类似化石燃料燃烧的二氧化碳排放的不确定性已经很低,EPA的不确定性分析主要集中在模型缺陷产生的结构上的不确定性和参数不确定性。主要做法如下:(1)详细说明对源的表述的不确定性,说明估算不确定的模型和方法,对于源的估算方法的不确定性都进行了量化,同一个源用不同模型从框架、数据、假设等方面来比较。(2)参数不确定性是国家清单排放估算中最主要的不确定类型,也是量化不确定性分析的最为关注的地方。IPCC指南推荐的蒙特卡罗方法能大大降低不确定性,但该方法的最大缺陷是在合并不确定性时大量参数难以获得。美国改进了蒙特卡罗方法。做法是在活动数据管理和计算阶段,先将环境条件和管理活动输入到模型输入数据库中,形成大规模数据点,然后进行数据库管理,在此阶段进行不确定性评估,将评估结果反馈到数据库(见图5)。籍此,美国清单里把在所有排放源都做了参数不确定性量化,除了十分小的源类别之外。
《1990―2008美国温室气体排放和吸收清单》中明确指出,在不确定性分析方面今后还将开展三个方面的工作:合并不在范围内的排放源;提高排放因子的准确性;收集详细的活动数据。
3.4全程质量保证和质量控制,强化清单可靠性
“适当的质量保证和质量控制(QA/QC)程序利于改善透明性、一致性、可比性、完整性并增强国家温室气体排放清单编制的可信度”,2为此EPA制定了《美国温室气体清单质量保证/质量控制和不确定性管理规划:QA/QC和不确定性分析操作手册》,建立了与《IPCC温室气体清单优良作法指南和不确定性管理》相一致的质量保证与质量控制体系。
(1)贯穿清单编制全过程。
在美国国家温室气体清单的编制系统中,每个组成要素和环节都依照IPCC指南配置了QA或QC人员,EPA要求个体源的负责人和组织对数据的审查必须严格和制度化(见图6)。1
(2)程序清晰。
QA/QC规划适用与每个资源分类,提供“包括但不限于如下的QC程序清单”:
包括资源分类信息的活动数据及排放因子交叉映证的描述
为防抄写错误,交叉检查每类资源的输入数据标本
复制排放计算的代表性例子
检查单位及转化因子
确保数据被正确标注
确定对于多类资源较为常见的参数(如生产数据)(或某一类来源的多种气体)并确认其连续应用
确认检查排放数据从较低级别的报告向较高级别报告汇总时被正确收集
检查不同中间过程的排放数据是否正确记录(如从数据表格向文本转录时)
在清单周期最后的质量控制工作,要求所有质量控制检查应当在质量保证/质量控制计划的分类资源中记录,包括:
所有找到的质量控制错误应当记录在质量保证/质量控制计划的分类资源中
所有所做的修改应当在质量保证/质量控制计划中记录
所有交叉检查资源应当包含在记事表中
所有完成的质量保证/质量控制计划必须由质量保证/质量控制协调员共享;所有修正的文件必须由存档协调员分享
所有记事表条款必须由存档协调员分享
为了便于执行,EPA制定了质量保证/质量控制模板(IA2),将程序分为三步:(1)过去质量保证/质量控制过程描述及程序;(2)现有质量保证/质量控制过程描述及程序;(3)计划质量保证/质量控制过程,包括岗位和职责的定义、列出将进行的最小质量控制的程序、更严格的质量控制或对特定源进行更深检查的建议、外部评审/质量保证,确定清单评审的过程和时间表(专家/公众评审)、样本清单和外部评审的文件(这些文件需要列出评审的机构和个人)。
(3)职责明确
质量保证/质量控制工作组内工作人员分为协调员、资源分类领导及职员,其在质量保证/质量控制过程中分工明确。
质量保证/质量控制协调员主要的工作职责是:
确保在清单编制、相关文件及数据表中实施了适当的质量保证/质量控制程序;
确保所有成员明确其自身在质量保证/质量控制程序中的职责
阐明质量保证/质量控制中各个层次人员的职责
开发并传达质量保证/质量控制程序(质量保证/质量控制规划);收集并审核程序的完整性
向成员分配质量保证/质量控制任务(如,质量控制核查员,资源分类领导及职员)
向存档协调员分发质量保证/质量控制文件(如完成的检查表)
组织技术审查(如专家及公众质量保证审查)。
资源分类领导及职员则是完善被分配的质量控制程序,比较质量控制程序检查表是否违背资源分类表的估测及条例。在下一清单周期开始时,资源分类领导应当向质量保证/质量控制协调员处要求已优先完成的质量保证/质量控制计划;资源分类员应当交叉检查须再次应用的文件,确保其已被修正;若需新的检查或须去掉过时的检查时,资源分类领导应当进行审核。
质量保证/质量控制模板(IA)中的职能模板还规定了外部专家、清单顾问等各方面质量保证/质量控制的职能,要求其遵循清单小组的QA/QC程序,进行每天的QC。
3.5建立统一的工作模板,提高管理能力
分析EPA的温室气体工作机制,可以明显发现EPA在清单编制工作流程和工作机制过程中,形成了一套统一的工作模版。清单管理模板方法的使用,主要的目的在于解决工作缺乏连续性的问题,促进清单编制事宜的系统化,使的清单编制工作具有透明性、一致性和可比较性。EPA将工作模板作为清单编制的指导手册,认为模板的运用可使得清单编制专家执行标准化的任务,专注于以简洁的方式记录必要的信息,避免不必要的长篇书面报告,基于相同的模板可以将不同区域和不同领域的清单进行比较和对比,并为今后改进优先事项提供了一个客观有效的系统。
EPA模版工具有制度安排模版、关键源的分析软件和文档模版、基于源(SBS)模版、QA/QC程序模版、归档模版、国家清单改进模版(见表1)。
在最后清单的归档过程中,每个GHG清单都被分为“归档文件”,并存入相应的归档系统(由文件保存系统、评论/反应保存系统、数据保存系统组成)。EPA为活动数据和文件管理提供了强大了数据库管理系统,建立大规模的数据点、过程数据库和结果数据库。这些数据库的存在为EPA进行多年的温室气体数据跟踪和趋势分析提供了可靠的、方便查询的基础数据。
标准化的模板依托于各种表格,运用表格的文档形式,如2007年的AnnexTable中有255个excel表格,2008年的AnnexTable有248个excel表格。在清单编制过程中,EPA也借助数据表建构估算模块,如“源模块”由控制工作表、计算工作表、汇总工作表、数据输出表组成,能实现动态的数据输入、自动计算和数据输出。模版工具和方法为个体源组织的数据管理和数据分析提供了便捷的工具,大大提高了EPA的工作效率。2
除上述之外,EPA清单编制系统还有其他一些特色,如保持高度的中立性和开放性;只做分析和预测而不提政策建议;积极开发应用软件;3研发分析模型;4应用先进技术等等。5
中国政府高度重视气候变化问题,积极认真的履行自己在《联合国气候变化框架公约》下所承担的各项义务。2004年,中国政府官方正式中国气候变化初始国家信息通报,包括国家温室气体清单。2010年,中国在温室气体清单编制过程又迈出重要的一步,开始编制第二次国家信息通报,启动了省级温室气体清单编制工作,并将建立温室气体清单数据库。借鉴EPA温室气体清单编制的成功经验,对提高我国温室气体清单编制水平应有积极作用。
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温室气体的特性篇6
摘要:
文章以气体发生器装药燃烧模型和多孔介质理论为基础,针对两种不同燃烧性能的产气药进行仿真计算,分析降温剂孔隙率和排气孔大小对燃烧室压强的影响。结果表明排气孔直径对燃烧室压强具有临界值。当直径大于临界值时,燃烧室压强几乎不受排气孔直径影响,此时,降温剂孔隙率大小对燃烧室压强影响更大;当排气孔直径小于临界值时,燃烧室压强受排气孔直径影响更大。文章研究的计算模型可推广至所有气体发生器的仿真计算,实现结构和降温剂的优化设计。
关键词:
气体发生器;多孔介质;降温剂;排气孔;航天器着陆
0引言
气体发生器充气技术开始于20世纪50年代,最早运用于海上救生筏、汽车安全气囊等民用产品。随着航天技术的发展,热气源充气技术开始应用于航天器回收、探测器着陆缓冲等很多方面。美国早在20世纪90年代就成功地将该技术应用于火星探测器着陆气囊的充气过程[1-5]。目前,我国陆续开展的深空探测计划的一些重大科技专项,如嫦娥工程、火星探测、载人登月工程计划等任务,为回收与着陆技术的发展提供了新的机遇。无论是返回地球还是着陆于火星、月球或者其他星球,作为星球表面软着陆技术的支撑,热气源气囊充气技术都将在深空探测中得到广泛应用,因此,对热气源气囊充气技术开展详细、深入的研究显得非常迫切和必要。热气源气体发生器是利用火药燃烧产生大量的高温气体,经降温和过滤处理后,充入气囊使其达到额定压力的充气装置,通过气囊着陆时的缓冲功能,实现航天器的软着陆。为高温气体进行降温的颗粒状降温剂堆积可形成多孔介质。关于多孔介质理论最早是从沙土内流体的渗流开始,多用于地下水的勘探和预测[6]。在20世纪30年代,由于石油开采业的迅速崛起,加速了多孔介质理论的全面发展。随后,许多学者对多孔物料的干燥原理进行了深入研究,使多孔介质理论在能源、化工、冶金和核工业等领域中大量应用,多孔介质理论因此得到更为细化和深入发展[7-9]。本文研究的气体发生器采用的颗粒状降温剂堆积形成的降温通道和多孔介质类似,因此,首次引入多孔介质理论计算分析降温剂参数对气体发生器燃烧室压强动态变化的影响,实现气体发生器的优化设计。
1计算模型
1.1基本结构
航天器缓冲气囊需经受深空极低温度,完成着陆缓冲或结构支撑等功能。极低的气温使气囊的压强随温度降低而减小,为了保持气囊的压强,要求气体发生器的充气时间长、燃气含水量低;此外,航天器体积与质量大,与之匹配的气囊的体积也大,这就要求气体发生器的产气量要足够大;为了保证高温气体长时间冲刷不损坏气囊材料,需对燃气进行降温。因此,气体发生器需满足产气量大、充气时间长、燃气含水量低(气囊压力变化小)、排出气体温度不损坏气囊材料等要求。汽车安全气囊气体发生器由燃烧室和过滤网组成,装药瞬间燃烧充气,过滤网对燃烧室压强基本无影响。而深空探测气体发生器为满足上述要求,需设置燃烧室装载大量产气药剂,还需设置降温室装载适量降温剂对燃气进行过滤降温,排气口用于调节燃烧室压强以及向气囊充气。为了保证产气药剂稳定燃烧不发生爆燃,需在燃烧充气过程中保证燃烧室压强稳定,而降温剂和排气口对燃气的阻流作用对燃烧室的压强具有较大的影响,因此,下文将对降温剂和排气口的影响展开分析计算。建立降温室和排气口的结构模型如图1所示,在降温剂通道内,由降温剂颗粒的孔隙组成了一段多孔介质通道,高温气体在流经降温剂时,受到孔隙表面(降温剂颗粒表面)对气体的阻力以及流动通道的改变等因素的影响,气体的压强和流速都会发生改变。本文根据火药燃烧基本理论建立燃烧室压强的计算模型,以此模型结合多孔介质基本理论,计算分析影响燃烧室压强的主要设计参数。
1.2基本假设
降温剂是由很多颗粒状的物质构成的,这些颗粒构成了具有一定孔隙率的多孔介质部分,气体流过降温剂时,流阻变大,气体流量变小。当高温气体流经降温剂时,物理降温剂通过热传导吸收热量;化学降温剂会吸收热量发生化学反应,使气体温度降低,并产生少量的气体,使燃气成分发生变化。同时,气体的压强、流速、流动状态以及温度在多孔介质中都会发生复杂的变化。这些变化要通过数值方法精确地计算非常困难,为简化设计,在计算降温剂对气体流量的影响时,作以下假设[8,10]:1)气体常数在整个工作过程中为定值;2)在计算流经降温剂的气体流量过程中,主要关注渗流的宏观平均效果,不关注气体在孔隙中的具体流动细节,并且忽略温度变化对流量的影响;3)化学降温剂在吸热分解反应过程中,往往会产生部分气体,并且本身会吸收水蒸气或者产生少量水。在计算过程中,忽略降温剂对气体成分的影响;4)降温剂中的孔隙空间是相互连通的,不连通或死端孔隙视为固体部分。
1.3燃烧室压强计算模型
燃烧室的压强会随着装药燃烧产气和气体排出而动态变化,同时,燃烧室压强会对装药燃烧产生影响[11-12]。由实际气体状态方程来表示燃烧室内的温度、压力和体积关系:2gP+v=RTv(1)0g=RRM(2)式中P为气体压强;ν为火药燃气比容,指单位质量的火药燃烧生产的气体物质在标准状态下所占的体积(水为气态);α为火药燃气余容,近似等于火药燃气比容的1‰;Rg为1kg火药气体常数;T为气体温度;R0为摩尔气体常数(R0=8.314J/(molK);M为气体摩尔质量(kg/mol);β/v2项考虑了分子间作用力所作的修正,由于火药气体温度很高,分子间引力相对很小,因此,此项可以忽略不计,简化为Noble-Abel方程:gPVw=wRT(3)式中w为气体质量;V为容腔自由容积。在绝热条件下,根据质量守恒定律,同时令燃烧室的自由容积V1=V–wα。由式(3)可得11bg1PV=mGRT(4)式中P1为燃烧室压强;mb为火药燃烧产气量;G为从降温剂通道流出的气体质量,可通过1.4节的多孔介质理论计算得到;T1为燃烧室气体温度。对式(4)微分得1b11g1bg11d1dddd=dddddPmGTVRTmGRPtVtttt(5)式中bddmt表示单位时间的产气量,bbpd=dmArt,其中r为燃速,1=nraP,a为火药燃烧的速度系数,n为压强指数;V1=V10+Abrt–Abrρptα+Gα,其中ρp为火药密度,Ab为燃面,V10为燃烧室初始自由容积。
1.4多孔介质基本理论
多孔介质是由多相物质所占据的共同空间,可以把它分为很多小的体积,每个小体积中都包含固体和流体,其中固体部分称为骨架,充满流体(气体和液体)的部分称为“孔隙”,流体运动过程中受到孔隙壁的阻流作用和分流作用,对流体流量具有较大影响[13-14]。流体流经多孔介质的流率受多孔介质众多参数的影响,但主要的影响参数是多孔介质的孔隙率和渗透系数。(1)孔隙率孔隙率是多孔材料的基本结构参量,直接影响着多孔介质内流体容量。孔隙率ε是多孔介质的一种宏观描述,为多孔介质孔隙空间体积Vv和总体积Vb之比[15]。vbsbb==VVVVV(6)式中VV为多孔介质孔隙空间体积;Vs为多孔介质固体颗粒体积;Vb为多孔介质总体积。(2)渗透系数渗透系数K是一个代表多孔介质渗透性强弱的定量指标,也是流量计算中必须要考虑的基本参数。多孔介质的渗透系数反映了流体流动过程中的流动阻力特性。根据堆积床中的经验公式得[9,15]23s2=1501dK(7)式中K为多孔介质的渗透系数;ds为固体颗粒直径。多孔介质中流动阻力为粘性阻力和惯性阻力之和[8],即F2=+PCuuLKK(8)式中CF为惯性阻力修正系数,由刘学强推荐的CF计算方法[16-17],CF=1.5Re–0.2ε–0.2,其中Re为孔隙有效雷诺数,s2=31udRe;L为降温剂通道长度;为燃气动力粘度;为气体密度;u为气体流速。联立式(7)、(8),可以得到不同时刻的流速u,从而得到对应不同时刻降温剂的渗流流量为G=uAt(9)式中A为降温剂通道横截面积。忽略气体在流动过程中的密度变化。
2仿真分析及验证
2.1降温剂参数对燃烧室压强的影响
通过式(8)分析,气体流速u和通道两端压差∆P、渗透系数K成正比,和降温通道长度L成反比。由式(7)看出,渗透系数K与降温剂的直径ds和孔隙率有关。在图1所示的降温室模型基础上,计算分析不同参数对气体质量流率的影响。在仿真计算几个主要参数对气体流量的影响时,每次计算取一个参数变化,其他参数不变取初始值。参数初始值和变化范围如表1所示。分别改变降温通道长度L和孔隙率如表1所示。计算结果见图2、图3。如图2所示,气体流量受降温剂通道长度影响较大,通道越长,气体需要通过的孔隙路路径越长,受到的流动阻力作用越大,导致气体的流速不断减小,从而导致流量减小。燃烧室装药不断燃烧产生气体,若流出气体量太小,使燃烧室压强不断增大,甚至可能引起装药不稳定燃烧,导致危险。图3中,气体流量和降温剂孔隙率的的大小基本呈反比关系,孔隙率越大,气体在降温剂横截面上流动的空间就越大,受到的阻力越小,进而使气体流量增大。气体流量过大,使燃烧室压强不断降低,导致装药熄火。因此,在工程设计中,需要平衡降温剂通道长度和孔隙率的关系。降温剂通道长度主要与降温剂的质量和降温通道横截面有关,易于调整。
2.2降温剂和排气孔对燃烧室压强的调节作用
在气体发生器的研制和仿真计算过程中,发现降温剂结构参数和排气孔面积都会对气体流量产生影响,从而影响燃烧室压强。建立气体发生器燃烧充气过程的数学模型并仿真,在此模型基础上针对两种不同燃烧性能的装药,通过改变降温剂孔隙率和排气孔直径大小,计算燃烧室压强的变化。
2.2.1压强敏感型产气药剂
烟火药是气体发生器目前常用的产气药剂,该药剂燃速受燃烧室压强影响较大,在标准大气压下也可稳定燃烧。因此,为了防止装药爆燃,可通过增大排气孔面积和降温剂孔隙率来降低燃烧室压强。假设药柱燃速为r=4.2×(P/(1.05×105))0.49mm/s,在计算过程中改变降温剂孔隙率和排气孔直径,计算结果如表2所示。由表2的计算结果可以看出:1)孔隙率为0.25时,排气孔直径临界值为8mm,当排气孔直径大于临界值时改变排气孔直径对燃烧室压强影响很小,此时,降温剂起主要的阻流作用;当排气孔直径小于临界值时,燃烧室压强随排气孔直径的减小明显增大,此时,排气孔直径越小对气体阻流作用越大;2)分别比较孔隙率为0.25和0.20的计算结果,表明孔隙率的大小对装药的燃烧和燃烧室的压强影响更为明显;当排气孔直径较大时,调节孔隙率的大小对气体质量流量的影响更大,降温剂起到主要的阻流作用;3)对于压强敏感型药剂,仅仅增大排气孔直径是不能达到降低燃烧室压强的目的,需要同时增大降温剂颗粒大小,并通过该计算模型仿真计算找到孔隙率和排气孔大小间的关系。
2.2.2压强钝感型药剂
推进剂是目前常用的产气药,此类药剂燃速稳定,受燃烧室压强影响较小,同时稳定燃烧压强较高。为了使装药稳定燃烧,需要保持燃烧室压强达到5~10MPa。对于装药药型一定的气体发生器,在计算过程中改变排气孔直径,寻找排气孔直径临界值,同时更改孔隙率大小,计算孔隙率改变对燃烧室压强的影响。计算结果如表3所示。由表3的计算结果可以看出:1)当降温剂孔隙率保持0.05不变,改变排气孔直径,发现排气孔直径的临界值为2mm,当排气孔直径大于2mm时,增大排气孔直径对燃烧室压强影响不大,此时主要是降温剂对气流起到阻流作用;2)保持排气孔直径为2mm,改变降温剂孔隙率为0.08和0.10,燃烧室的压强迅速降低,孔隙率改变对压强影响较大,可见在排气孔直径大于临界值时,应通过调节降温剂孔隙率来调节燃烧室压强;3)对于压强钝感型药剂,可将节流孔设计在燃烧室和降温室之间,让节流孔起到关键的调压作用,降温剂的影响仍可通过多孔介质理论进行仿真计算。
2.2.3试验验证
根据压强钝感型药剂的仿真计算结果,选取表4的设计参数制造气体发生器样机,通过试验测试燃烧室压强,验证仿真模型的准确性,计算结果和仿真结果对比如表4所示。经对比,气体发生器样机试验和仿真计算结果接近,表明模型正确有效。计算模型的一些简化对计算精度的影响,可通过反复试验积累数据,对仿真模型中的经验系数进行修正;降温剂的实际有效孔隙率和设计孔隙率的偏差,导致仿真结果和试验结果有少量偏差,可采取工程手段先测量不同直径和形状降温剂的堆积孔隙率,然后修改仿真计算的参数,计算预测燃烧室压强是否满足要求。
3结束语
本文针对航天着陆器缓冲气囊气体发生器的深空环境适应性,设计了相应的气体发生器结构,建立了燃烧室装药燃烧产气模型,采用多孔介质理论计算降温室降温剂对燃气的阻流作用。在此计算模型基础上,通过对两种不同燃烧性能药剂的燃烧室压强进行计算,分析排气孔直径和降温剂孔隙率对燃烧室压强的影响。结果表明两种参数共同影响燃烧室压强,是串联的关系,燃烧室压强受较严苛的参数影响更为明显。气体发生器样机的试验验证结果表明,本文建立的模型计算精度较高,该仿真模型可用于深空探测用气体发生器工程辅助设计,初步确定设计参数,再辅以试验数据进行设计修正,可减少试验次数,降低研制成本。后续,该计算模型还需进一步优化,以提高计算精度。
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