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大客车轮胎磨损颗粒物散射及其对呼吸健康的风险研究
1
作者 黄海波 杜龙飞 +3 位作者 任睿 王巍嵩 贺华波 施恒 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期723-731,共9页
随着新能源汽车的发展以及日益严格的排放法规,轮胎磨损颗粒物(Tire Wear Particles, TWPs)的排放已经超过尾气排放,成为道路交通“非尾气”排放的一个重要来源。研究建立了大客车-花纹轮胎-轮胎磨损颗粒物的气固两相流模型,并探究了不... 随着新能源汽车的发展以及日益严格的排放法规,轮胎磨损颗粒物(Tire Wear Particles, TWPs)的排放已经超过尾气排放,成为道路交通“非尾气”排放的一个重要来源。研究建立了大客车-花纹轮胎-轮胎磨损颗粒物的气固两相流模型,并探究了不同车速下大客车轮胎磨损颗粒物的空间质量浓度分布特性。结果显示:TWPs的散射轨迹受车辆外部流场和车尾涡旋的影响,不同粒径的磨损颗粒物在散射过程中呈现出明显分层现象;在纵向上,磨损颗粒物扩散高度呈先升高后保持稳定的现象,且扩散高度随车速差异逐渐稳定在3.45~3.76 m;在横向上,最大扩散宽度稳定在6.0 m左右;颗粒物质量浓度沿车侧方向遵循近似的正态分布,在车速为20 km/h,距车辆左右对称面宽度为4.3 m、距地面高度为0.4 m处,达到峰值85.1μg/m^(3),在距离对称面宽度为4.0~5.0 m,高度为0~1.0 m范围是呼吸健康的潜在危险区域。研究获取了大客车轮胎磨损颗粒物的空间扩散分布特性和质量浓度分布规律及对生物体呼吸健康的影响,为大客车颗粒物造成的环境问题研究及其捕集策略的制定提供了科学参考。 展开更多
关键词 环境工程学 “非尾气”排放 气固两相流模型 轮胎磨损颗粒物 质量浓度分布 呼吸健康
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重型集装箱卡车轮胎磨损颗粒物散射的分布特性
2
作者 蒋维琦 施恒 +4 位作者 黄海波 彭为 任睿 杜龙飞 许一伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2251-2258,共8页
建立了流固颗粒相单向耦合的重型集装箱卡车空气动力学模型,研究了不同车速下轮胎磨损颗粒物的空间和浓度分布。研究结果表明:重型卡车轮胎磨损颗粒物扩散受车尾涡流影响较大;在横向上,扩散宽度在车后呈现先增大后稳定的趋势,最宽可以达... 建立了流固颗粒相单向耦合的重型集装箱卡车空气动力学模型,研究了不同车速下轮胎磨损颗粒物的空间和浓度分布。研究结果表明:重型卡车轮胎磨损颗粒物扩散受车尾涡流影响较大;在横向上,扩散宽度在车后呈现先增大后稳定的趋势,最宽可以达到3.0 m,颗粒物浓度呈现先升高后降低的趋势,在横向1.0 m位置达到最高值0.34 mg/m^(3);在纵向上,磨损颗粒物扩散高度先升高后保持高度,在车后方4.0 m位置最高可以达到4.8 m左右,颗粒物浓度呈现先升高后降低的趋势,浓度最高可达到0.33 mg/m^(3),出现在车后方1.0 m截面0.5 m高度位置。获得的轮胎磨损颗粒物的空间扩散分布特性和浓度分布规律可为重型集装箱卡车颗粒物造成的环境问题研究及其捕集策略的制定提供科学参考。 展开更多
关键词 重型卡车 空气动力学 轮胎磨损颗粒物 轮胎 分布特性
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汽车轮胎磨损颗粒物扩散特性的数值模拟研究 被引量：3
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作者 卢轩 黄海波 +1 位作者 张涛 董家楠 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 2019年第1期44-51,共8页
为了解汽车轮胎磨损颗粒物的扩散特性,采用离散相模型方法,考虑离散相和流体相的双向耦合作用,利用Rosin-Rammler粒径分布模型,模拟了不同工况下汽车行驶过程中轮胎磨损颗粒物的运动轨迹.结果表明:汽车尾部旋转涡流对颗粒物扩散横向距... 为了解汽车轮胎磨损颗粒物的扩散特性,采用离散相模型方法,考虑离散相和流体相的双向耦合作用,利用Rosin-Rammler粒径分布模型,模拟了不同工况下汽车行驶过程中轮胎磨损颗粒物的运动轨迹.结果表明:汽车尾部旋转涡流对颗粒物扩散横向距离有较大影响,对扩散高度影响不大.当距离汽车前轮中心竖直平面后方一定时,颗粒物扩散高度与车速基本呈线性关系.在距离汽车前轮中心竖直平面后方5 m时,地面处不同位置颗粒物质量浓度变化呈双峰分布,而在距离为10 m时呈单峰分布,与气流在截面形成不同尺度的漩涡有关.车速相同时,粒径越大,颗粒物沉积越显著.随着车速的增大,0.1～10μm的颗粒物在地面处质量浓度不断降低;10～200μm的颗粒物在地面处质量浓度先增大后减小,并在车速为60 km?h-1时达到最大值. 展开更多
关键词 轮胎磨损颗粒物 运动轨迹 扩散特性 数值模拟
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基于流体动力学的轮胎磨损颗粒物捕集通道位置研究 被引量：2
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作者 董家楠 黄海波 +2 位作者 常向东 张涛 焦润楠 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 2020年第4期49-54,共6页
轮胎磨损颗粒物是车辆非尾气排放颗粒物的重要组成部分,对大气悬浮颗粒物的影响日益增大,对其进行捕集可减少对生态环境的潜在威胁.基于喷射法和R-R颗粒物粒径分布,建立了轮胎磨损颗粒物-轮胎-车辆流体动力学多相流模型,采用Realiable k... 轮胎磨损颗粒物是车辆非尾气排放颗粒物的重要组成部分,对大气悬浮颗粒物的影响日益增大,对其进行捕集可减少对生态环境的潜在威胁.基于喷射法和R-R颗粒物粒径分布,建立了轮胎磨损颗粒物-轮胎-车辆流体动力学多相流模型,采用Realiable k-ε湍流模型模拟了汽车在不同行驶速度下轮胎与覆盖件之间的最大风压分布区域,继而研究了15种磨损颗粒物捕集方案通道出入口位置与捕集率的关系.结果表明:轮胎磨损微小颗粒物在后轮处比在前轮处与壁面碰撞的数量多;捕集率随捕集装置入口高度的增大而减小,随出口与轮罩边缘距离的增大而增大;出入口的动压压差越大,捕集率越高;当车速为60 km·h^-1时,入口位置H=297 mm,出口位置L=600 mm时,捕集率最高,达到56.32%;入口位置H=297 mm时颗粒物捕集率均超过40%,出口位置L=600 mm时颗粒物捕集率均超过35%. 展开更多
关键词 轮胎磨损颗粒物 捕集率 捕集通道 入口
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基于边界层和复势理论的轮胎磨损颗粒物运动轨迹研究 被引量：1
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作者 张涛 黄海波 董家楠 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 2019年第5期46-51,共6页
轮胎磨损颗粒物对生态环境和生物体健康都有非常严重的负面影响,辨识其发散路径并进行捕集已成为当前环境保护的重要课题之一.本文在极坐标下使用边界层和复势理论建立了轮胎磨损颗粒物的二维散射模型,计算了颗粒物的散射路径并进行了... 轮胎磨损颗粒物对生态环境和生物体健康都有非常严重的负面影响,辨识其发散路径并进行捕集已成为当前环境保护的重要课题之一.本文在极坐标下使用边界层和复势理论建立了轮胎磨损颗粒物的二维散射模型,计算了颗粒物的散射路径并进行了实验验证,进一步通过正交试验得到了各种因素对磨损颗粒物覆盖件碰撞高度的影响程度.结果表明:磨损颗粒物碰撞高度在很大程度上取决于其在边界层内的运动时间,粒径为2.5~5μm的轮胎磨损颗粒物的散射高度受车速变化影响不大.粒径5~15μm的轮胎磨损颗粒物与覆盖件发生碰撞的高度随着车速的提高先增大后减小,转折车速随颗粒物粒径的增大而减小.影响磨损颗粒物与覆盖件碰撞高度的因素主次顺序是:车速、车轮半径、接地印迹半长度、胎面与覆盖件的距离. 展开更多
关键词 轮胎磨损颗粒物 边界层 复势 运动轨迹
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汽车轮胎磨损颗粒物收集装置研究进展
6
作者 刘奥辉 崔传金 +2 位作者 孙洁 郝英姿 郝煜涛 《专用汽车》 2023年第9期86-88,共3页
为了减轻轮胎磨损颗粒物对人类及自然环境的危害,各国研究人员纷纷展开了对轮胎磨损颗粒物收集装置的研究。综述了国内外轮胎磨损颗粒物收集装置的研究进展,整理了轮胎磨损颗粒物的产生机理,概括归纳了不同收集装置的优缺点及收集效率,... 为了减轻轮胎磨损颗粒物对人类及自然环境的危害,各国研究人员纷纷展开了对轮胎磨损颗粒物收集装置的研究。综述了国内外轮胎磨损颗粒物收集装置的研究进展,整理了轮胎磨损颗粒物的产生机理,概括归纳了不同收集装置的优缺点及收集效率,并对轮胎磨损颗粒物收集装置的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 轮胎磨损颗粒物 收集装置 收集原理 研究进展
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橡胶防老化剂6PPD及其臭氧化产物6PPD-Q的环境分布和生物毒性 被引量：5
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作者 李嘉瑶 申慧敏 +1 位作者 徐婷婷 郭英 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1407-1421,共15页
本文总结了6PPD-Q(N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯醌)及其前体物质6PPD(N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺)在环境介质大气、水体、土壤中的来源及其分布情况,并陈述了6PPD和6PPD-Q相关的细胞毒性、生物毒性研究进展,以及对人类健... 本文总结了6PPD-Q(N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯醌)及其前体物质6PPD(N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺)在环境介质大气、水体、土壤中的来源及其分布情况,并陈述了6PPD和6PPD-Q相关的细胞毒性、生物毒性研究进展,以及对人类健康可能的影响等.现有研究表明,6PPD和6PPD-Q主要源于橡胶轮胎磨损颗粒物,可附着于大气细颗粒物在大气、水体和土壤中迁移;具有细胞毒性,可抑制细胞增殖;具有生物毒性,对某些种类的鲑鱼造成急性毒性,并产生发育毒性;能够引起人体产生过敏性皮炎等.今后应深入研究6PPD和6PPD-Q与其他橡胶轮胎添加剂的联合毒性作用及其有关的生态风险评价. 展开更多
关键词 6PPD 6PPD-quinone 环境分布 生物毒性 橡胶轮胎磨损颗粒物
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