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摘要
在施工隧道通风换气时,为了快速稀释粉尘,加快施工进度,引入负离子除尘新方法,并分析了其应用的可行性;利用粉尘颗粒荷电理论研究了粉尘颗粒的荷电量,推导了粉尘颗粒在负离子净化系统外电场作用下的饱和荷电量计算公式;根据施工隧道的环境特点,在粉尘沉降主动力为电场力和重力时分析了粉尘颗粒的受力情况,并利用牛顿第二定律推导了粉尘颗粒的沉降算法;模拟隧道环境进行了室内试验,依照室内试验获取的安装参数确定隧道试验方案后进行了现场试验,并利用现场测试结果分析了负离子除尘新方法的使用效果、机理和沉降算法的准确性。研究结果表明:在使用和未使用负离子净化系统的1个施工周期内,试验段呼尘消除率分别为51%和20%,超过《公路隧道施工技术规范》(JTG F60—2009)(简称《规范》)中呼尘短时间接触容许浓度8mg·m-3的时间分别为1、12h,使用负离子净化系统后,呼尘时间加权平均浓度从6.38mg·m-3降至3.10mg·m-3,满足《规范》中不大于4mg·m-3的要求,即采用新方法可快速、高效地净化施工隧道内的空气;施工隧道采用负离子除尘新方法的机理可使用粉尘荷电理论和牛顿第二定律进行解释;在粉尘主要为PM10的相似工况下,利用沉降算法、室内试验和现场试验得出的粉尘消除时间分别为14、18、20min,采用算法得出的粉尘沉降时间需要考虑的综合影响系数为1.31.4。
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单位公路学院; 长安大学
