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诱导方式对锌凝固温坪的影响

计量学报 2024年第4期45卷 527-532页

作者：胡子亮闫小克熊亚选张明宇北京建筑大学供热供燃气通风及空调工程北京市重点实验室北京100044 中国计量科学研究院北京100029

锌凝固点是ITS-90国际温标的定义固定点,也是标准铂电阻温度计分度的重要参考点。为了提高锌凝固点的复现水平,利用金属外壳锌固定点容器,研究了不同诱导方式对锌凝固温坪及过冷度的影响。采用总体最大估计法确定杂质浓度,通过杂质浓度... 详细信息

锌凝固点是ITS-90国际温标的定义固定点,也是标准铂电阻温度计分度的重要参考点。为了提高锌凝固点的复现水平,利用金属外壳锌固定点容器,研究了不同诱导方式对锌凝固温坪及过冷度的影响。采用总体最大估计法确定杂质浓度,通过杂质浓度变化及熔凝温坪差异判断金属外壳锌点容器的可靠性。实验结果表明:金属外壳锌点容器具有良好的可靠性;不同诱导次数下分别采用石英、不锈钢及镍材料的诱导棒获得的锌凝固温坪值在0.15 mK范围内一致,即不同诱导方式均可得到高质量的锌凝固温坪;诱导方式对高纯锌的过冷度没有影响。

关键词：温度计量锌凝固点温坪 90国际温标诱导方式

艾条类物质燃烧产生PAHs的散发特征及毒性剂量

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建筑科学 2024年第4期40卷 178-188页

作者：张金萍谢晓雪姚明俊冯东浩张岩桐北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 北京建筑大学“供热、供燃气、通风及空调工程”北京市重点实验室北京100044

艾条类物质燃烧会释放颗粒物、挥发性有机物和半挥发性有机物多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)等污染物质。由于PAHs是致癌、致畸、致突变物质。因而,为了解艾条燃烧释放PAHs的散发特征并保护人体健康,本文在洁净环境... 详细信息

艾条类物质燃烧会释放颗粒物、挥发性有机物和半挥发性有机物多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)等污染物质。由于PAHs是致癌、致畸、致突变物质。因而,为了解艾条燃烧释放PAHs的散发特征并保护人体健康,本文在洁净环境舱内对6种艾条(每种各2根)和2种艾柱(每种各16柱)分别进行了燃烧,对其各自释放烟气中的固相PAHs即(PM_(2.5))PAHs进行采样收集后,通过前处理和GC-MS上机分析及理论计算,获得了艾条和艾柱燃烧释放(PM_(2.5))PAHs的散发特征及毒性剂量。主要结论如下:1)艾条、艾柱释放(PM_(2.5))PAHs的散发因子为2.097~6.135μg/g,年份与成分相同但提纯比例小的艾条,其(PM_(2.5))PAHs的散发因子较大;2)相同提纯比例与成分,储存年份大的艾条,其(PM_(2.5))PAHs的散发因子较小。中药的添加使得散发因子明显降低;3)艾条和艾柱释放的(PM_(2.5))PAHs中主要为三环与四环的PAHs,占比分别为41.64%~45.49%和39.19%~41.74%,二环占比最少。菲为主要个体,占比为19.54%~29.65%,蒽、荧蒽与芘的占比次之。4)(PM_(2.5))PAHs的致癌毒性等效剂量BEQ为113.579~829.107 ng/g,致突变等效剂量MEQ为121.001~940.311 ng/g。相同比例及成分但储存年份小的艾条,其致癌毒性与致突变毒性大;相同年份及成分但提纯比例大的艾条,其致癌毒性与致突变毒性整体上较低;中药型艾条的致癌毒性与致突变毒性小于普通型。

关键词：艾条艾柱多环芳烃散发特征毒性等效剂量

通勤机动车内秋季期间微生物气溶胶的污染特征及暴露分析

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建筑科学 2024年第6期40卷 155-165,174页

作者：张金萍孙宁冯东浩张岩桐北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 北京建筑大学“供热、供燃气、通风及空调工程”北京市重点实验室北京100044

为了解人们在上下班时间即早晚高峰时段通勤机动车厢内微生物气溶胶的污染特征和暴露风险。本文在2022年秋季选取北京市区内某路公交车和小型载客汽车为研究对象,对其车厢内空气中的细菌和真菌在早晚高峰时段进行了现场采样和实验室培... 详细信息

为了解人们在上下班时间即早晚高峰时段通勤机动车厢内微生物气溶胶的污染特征和暴露风险。本文在2022年秋季选取北京市区内某路公交车和小型载客汽车为研究对象,对其车厢内空气中的细菌和真菌在早晚高峰时段进行了现场采样和实验室培养。分析了高峰时段通勤车车厢内乘客位和司机位的微生物气溶胶浓度水平和粒径分布特征,探讨了颗粒物浓度和人员流量对微生物气溶胶的影响,并评估了微生物暴露风险。结果表明:1)高峰段小型客车内真菌和细菌气溶胶的污染水平与相关标准相比属于较清洁等级,而公交车内细菌气溶胶浓度基本未超标,但真菌气溶胶污染明显,且污染集中于乘客位;2)高峰时段小型客车车厢内微生物气溶胶浓度易受室外源影响,公交车车厢内乘客位细菌气溶胶浓度易受室内源影响,且在空调通风状态下公交车车厢内微生物气溶胶浓度主要受空调和车内人员的影响;3)通勤车车厢内细菌气溶胶粒径主要分布在2.1~7.0μm,真菌主要分布在1.1~4.7μm;4)车厢内微生物气溶胶浓度与人员流量呈正相关,且细菌和真菌总浓度与颗粒物PM_(1.0)、PM_(2.5)、PM_(10)均呈正相关;5)微生物暴露量对人体健康的影响系数均小于1,但其对男性健康的影响稍高于女性,对司机影响高于乘客。

关键词：通勤机动车高峰时段微生物气溶胶污染特征暴露风险

艾条和艾柱燃烧释放颗粒物PM_(1.0)中多环芳烃的散发特征及浓度预测

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建筑科学 2024年第8期40卷 173-184页

作者：张金萍张坤北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 北京建筑大学“供热供燃气通风及空调工程”北京市重点实验室北京100044

为了解艾条和艾柱燃烧释放颗粒物PM_(1.0)中多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的散发特征,选取具有不同储存年份和提纯比例的4种艾条和2种艾柱为研究对象,首先在换气次数为1次/h的8 m^(3)的洁净环境舱内分别点燃一定量... 详细信息

为了解艾条和艾柱燃烧释放颗粒物PM_(1.0)中多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的散发特征,选取具有不同储存年份和提纯比例的4种艾条和2种艾柱为研究对象,首先在换气次数为1次/h的8 m^(3)的洁净环境舱内分别点燃一定量的艾条或艾柱,等其燃烧结束并停止通风换气后对烟气中颗粒相PM_(1.0)进行采样,样品经提纯和GC-MS上机分析确定PM1.0中PAHs的含量。由PAHs含量确定艾条或艾柱燃烧释放PM_(1.0)中PAHs即(PM_(1.0))PAHs的最高浓度(也即平衡浓度),进而确定其散发因子和散发速率,分析艾条或艾柱固有的特征参数对PAHs散发量的影响,同时与来自文献的PM_(2.5)中PAHs的散发特征进行对比分析。对艾条和艾柱散发的(PM_(1.0))PAHs的毒性进行了分析,最后对不同体积及换气次数的实际房间苯并[a]芘的浓度进行预测。结果表明:(1)艾条和艾柱燃烧释放的(PM_(1.0))PAHs中的优势个体主要为菲、蒽和荧蒽,其中菲的平均占比达23.66%,4环PAHs(荧蒽、芘、苯并[a]蒽、)占比最高,达31.11%~61.49%,5环(苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽)和6环(茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[g,h,i]苝)占比较小,且随提纯比例增大或年份的降低而升高;(2)艾条和艾柱(PM1.0)PAHs的散发因子均值分别为2.99μg/g和4.62μg/g,散发速率均值为6.51μg/(h·g)和26.79μg/(h·g),随年份及提纯比例的减小,散发因子和散发速率有增大趋势;(3)(PM_(1.0))PAHs的散发因子在(PM_(2.5))PAHs中的占比为78.90%~85.28%,散发速率占比为78.91%~85.15%,且高环PAHs在(PM_(1.0))PAHs中的占比高于(PM_(2.5))PAHs;(4)(PM1.0)PAHs的致癌和致突变毒性等效剂量为107.14~526.56 ng/g和110.12~585.62 ng/g,5~6环PAHs的致毒贡献率最高,控制苯并[a]芘等致毒优势个体排放可有效降致毒风险;(5)提高换气次数或房间体积均可降低苯并[a]芘浓度。房间体积为60 m^(3)时,当换气次数为12次/h时预测的艾条和艾柱苯并[a]芘峰值浓度分别为2.75 ng/m^(3)和4.69 ng/m^(3)。换气次数为6次/h时,分别为5.19 ng/m^(3)和8.36 ng/m^(3)。推荐在换气次数为12次/h的通风条件下,以艾条进行艾灸。

关键词：艾条和艾柱多环芳烃(PAHs) 散发因子散发速率毒性等效剂量浓度预测

添加膨胀石墨的二十二烷-十二醇复合定形相变材料的性能研究

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储能科学与技术 2024年第2期13卷 396-404页

作者：陈红兵刘宇航王聪聪李璊张岩卢浩阳李春阳北京建筑大学环境与能源工程学院北京102616 北京建筑大学供热、供燃气、通风及空调工程重点实验室北京100044 北京市热力集团有限责任公司石景山分公司北京100040

针对于太阳能PV/T系统相变材料热导率低、易泄漏的问题,本工作制备了二十二烷-十二醇/膨胀石墨复合定形相变材料并对其性能进行实验研究。本工作首先按照6∶4的比例制备了二十二烷-十二醇相变材料,然后采用熔融共混法制备了一系列膨胀... 详细信息

针对于太阳能PV/T系统相变材料热导率低、易泄漏的问题,本工作制备了二十二烷-十二醇/膨胀石墨复合定形相变材料并对其性能进行实验研究。本工作首先按照6∶4的比例制备了二十二烷-十二醇相变材料,然后采用熔融共混法制备了一系列膨胀石墨含量不同的复合定形相变材料。实验借助场发射扫描电子显微镜观察其微观结构,利用热流型差示扫描量热仪、热导率测量仪等仪器测量其潜热、热导率等参数,研究了材料的物理相容性、吸附性、循环稳定性,探究了膨胀石墨和二十二烷-十二醇的最佳配比及其各项性能。结果表明,当膨胀石墨质量分数为15%时,复合定形相变材料性能最佳,此时膨胀石墨足以将相变材料吸附,渗漏率仅为3.85%且无明显渗出,其熔化和凝固相变潜热分别为203.8 kJ/kg和-196.6 kJ/kg;在经过50次冷热循环后,其相变温度及潜热变化较小,热导率基本保持稳定,波动幅度仅为5.9%,质量损失较少,仅为0.0495 g,表现出良好的循环稳定性。研究为后续定形相变材料在太阳能PV/T系统中的应用提供理论数据支撑。

关键词：二十二烷-十二醇膨胀石墨复合定形相变材料物理相容性吸附性循环稳定性

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市电、光伏互补相变蓄能电供暖系统柔性负荷调节能力分析

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可再生能源 2024年第9期42卷 1179-1188页

作者：张群力张金亮刘一墨张秋月程煊锐北京建筑大学供热供燃气通风及空调工程北京市重点实验室北京100044 北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 航天中心医院北京100049

随着我国可再生能源的跨越式发展,新能源电力消纳问题日益突出。文章构建了市电与光伏互补型相变蓄能电供暖系统,搭建了该系统动态热性能的数学模型,设计了系统的热电负荷柔性调节控制策略。针对北京市某低碳建筑进行情景分析,模拟研究... 详细信息

随着我国可再生能源的跨越式发展,新能源电力消纳问题日益突出。文章构建了市电与光伏互补型相变蓄能电供暖系统,搭建了该系统动态热性能的数学模型,设计了系统的热电负荷柔性调节控制策略。针对北京市某低碳建筑进行情景分析,模拟研究了该系统的光伏消纳能力和柔性负荷转移能力。结果表明:在室内温度维持在18℃的情况下,采用屋顶光伏的系统能够降低案例建筑93.9%的峰电消耗量及23.9%的一次能源消耗量;与无光伏系统相比,使用不同安装形式及面积的系统,峰电消耗量能够降低75.1%~97.4%,且蓄电容量的提升对系统的柔性负荷转移能力提升有着显著作用,当蓄电池容量大于15 kW·h时,提升效果逐渐减小。

关键词：光伏供暖多能互补柔性负荷建筑热性能

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助燃空气加湿对燃气锅炉低氮燃烧性能的影响

化学工程 2024年第4期52卷 1-6页

作者：张群力周钊宇张金亮刘涛肖鑫北京建筑大学供热供燃气通风及空调工程北京市重点实验室北京100044 北京建筑大学北京节能减排与城乡可持续发展省部共建协同创新中心北京100044

为降低燃气锅炉的NO_(x)(氮氧化物)排放质量浓度,可以利用助燃空气加湿方法实现燃气锅炉降氮,重点针对该方式的燃烧过程和实施效果开展模拟与实验研究。研究不同助燃空气含湿量对燃气锅炉排烟温度、NO_(x)排放质量浓度的影响规律。结果... 详细信息

为降低燃气锅炉的NO_(x)(氮氧化物)排放质量浓度,可以利用助燃空气加湿方法实现燃气锅炉降氮,重点针对该方式的燃烧过程和实施效果开展模拟与实验研究。研究不同助燃空气含湿量对燃气锅炉排烟温度、NO_(x)排放质量浓度的影响规律。结果表明,助燃空气加湿可以明显降低炉膛出口的NO_(x)平均排放质量浓度。当助燃空气加湿至76.90 g/kg时,燃气锅炉的NO_(x)排放质量浓度可降低至38.05 mg/m^(3),降氮效率高达71.96%。当助燃空气含湿量高于57.30 g/kg时,炉膛出口的CO质量浓度增长率急剧增加,燃烧的稳定性变差,继续提高助燃空气中的水蒸气含量不利于燃气锅炉的稳定运行。提出的助燃空气加湿技术为已有燃气锅炉的低氮改造方面提供技术参考。

关键词：燃气锅炉助燃空气加湿降氮数值模拟燃烧特性

某电子城和家居市场从业人员甲醛和苯的健康风险的蒙特卡罗模拟和敏感性分析

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建筑科学 2024年第6期40卷 289-300页

作者：张金萍陈萌康家宁北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 北京建筑大学“供热、供燃气、通风及空调工程”北京市重点实验室北京100044 北京燃气能源发展有限公司北京100101

在初步调研发现某电子城、家居市场和办公室等可能存在潜在的空气污染,故本文对这3种场所进行了深入研究,首先对其不同功能区的甲醛、苯、甲苯、二甲苯及TVOC(Total Volatile Organic Compounds,TVOC)进行测试采样和对比分析,然后分别... 详细信息

在初步调研发现某电子城、家居市场和办公室等可能存在潜在的空气污染,故本文对这3种场所进行了深入研究,首先对其不同功能区的甲醛、苯、甲苯、二甲苯及TVOC(Total Volatile Organic Compounds,TVOC)进行测试采样和对比分析,然后分别利用甲醛及苯浓度健康风险评价模型,在Crystal Ball软件中通过蒙特卡罗模拟对各场所工作人员进行了甲醛及苯暴露健康风险的评价,并利用敏感性分析对暴露参数的不确定性进行了讨论。结果表明:1)测试场所存在甲醛污染,浓度最高的在电子城功能区,为0.249 mg/m^(3),家具市场最高为0.195 mg/m^(3);但苯、甲苯、二甲苯和TVOC在各场所几乎未超标。2)从业人员存在不同程度的甲醛健康风险。电子城的甲醛平均浓度对45~60岁年长男性工作人员的致癌风险较高,最高为4.02×10^(-4);同时电子城所有人员均存在甲醛非致癌风险;3)除办公室人员和家具市场年轻人员的苯致癌风险较低外,其他从业人员均存在苯致癌风险;但苯的非致癌风险不会对人员产生不良影响。4)同性别时,甲醛和苯致癌风险均为45~60岁年长>18~44岁年轻,非致癌风险为18~44岁>45~60岁,同年龄时,男性风险高于女性。5)对年轻人员,暴露持续时间对不确定性影响的方差贡献率最高,超过了90%;对年长人员,体重的影响最高,约50%。呼吸速率对两个年龄段的贡献率均最小。6)同年龄和性别时,暴露持续时间对致癌风险不确定性的贡献率占主导,超90%;对非致癌风险,贡献最高的为体重,约80%,而暴露持续时间几乎对其无影响。研究结果可为人体健康保护提供指导思路。

关键词：电子城家具市场甲醛苯致癌风险非致癌风险

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烟气再循环的综合性能模拟研究与评价

化学工程 2024年第5期52卷 71-78页

作者：张群力郭颖杰黄昊天刘涛张秋月北京建筑大学供热、供燃气、通风及空调工程北京市重点实验室北京100044 北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 北京建筑大学北京节能减排与城乡可持续发展省部共建协同创新中心北京100044

目前燃气锅炉多采用烟气再循环降氮技术。为了深入探析烟气再循环技术的降氮效果与燃烧特性,利用CHEMKIN分析不同再循环率对NO生成的影响及其主要生成路径分析;利用FLUENT研究不同再循环率对炉内燃烧速度场、温度场和浓度场的影响;从不... 详细信息

目前燃气锅炉多采用烟气再循环降氮技术。为了深入探析烟气再循环技术的降氮效果与燃烧特性,利用CHEMKIN分析不同再循环率对NO生成的影响及其主要生成路径分析;利用FLUENT研究不同再循环率对炉内燃烧速度场、温度场和浓度场的影响;从不同角度对烟气再循环技术进行分析并给出综合评价。结果表明:25%再循环率时,NO质量浓度仅为19.26 mg/m^(3),降低了89.79%。18%再循环率时,排烟中CO质量浓度最低,约为150 mg/m^(3)。炉内燃烧温度可从1927℃下降至1595℃,N_(2)直接转化为热力型NO的反应路径占比大幅降低,仅为29.14%。燃气锅炉随再循环率的提升呈现出低NO排放以及低锅炉效率的趋势。

关键词：燃气锅炉烟气再循环低氮燃烧燃烧特性数学建模