HY-RDAG550A粉塵發(fā)生器在高速列車通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究

 
中南大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院軌道交通安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)，通過使用北京元森凱德生物技術(shù)有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），簡稱元森凱德（YSKD）研制生產(chǎn)的HY-RDAG550A粉塵發(fā)生器，在JCRQ1，中科院工程技術(shù)1區(qū)TOP期刊Building and Environment 269 (2025) 112494，發(fā)表題為《Experimental study on particle deposition behavior in air supply ducts of a high-speed train》
 
本研究通過構(gòu)建一個(gè)全尺寸的實(shí)驗(yàn)裝置，模擬高速列車送風(fēng)管道的實(shí)際工況，系統(tǒng)地分析了不同氣流速度、濕度、顆粒物大小和濃度條件下的顆粒物沉積通量。研究結(jié)果不僅揭示了高速列車送風(fēng)管道內(nèi)顆粒物沉積的復(fù)雜機(jī)制，還為優(yōu)化列車通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了重要的理論依據(jù)。

 
北京元森凱德生物技術(shù)有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），簡稱元森凱德（YSKD）研制生產(chǎn)的HY-RDAG550A粉塵發(fā)生器，在本文中的詳細(xì)使用細(xì)節(jié)匯總?cè)缦拢?br />  
（一）設(shè)備基本信息
HY-RDAG550A粉塵發(fā)生器是本研究中用于模擬顆粒物注入的關(guān)鍵設(shè)備。該設(shè)備通過精確控制粉塵的注入量和注入速度，能夠模擬真實(shí)環(huán)境中顆粒物在空氣中的分布和傳輸過程。其工作原理是利用一個(gè)移動(dòng)活塞將粉塵均勻壓縮到一個(gè)離散腔室中，然后通過一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的刷子（轉(zhuǎn)速可達(dá)1000-2000轉(zhuǎn)/分鐘）將粉塵充分分散。分散后的粉塵被穩(wěn)定的高速氣流帶出分散腔，并通過管道注入到實(shí)驗(yàn)管道中。
 
（二）設(shè)備的使用細(xì)節(jié)
1. 粉塵注入過程：實(shí)驗(yàn)開始前，粉塵發(fā)生器的活塞將粉塵壓縮到離散腔室中。當(dāng)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，活塞開始移動(dòng)，將粉塵推入高速旋轉(zhuǎn)的刷子區(qū)域。刷子的高速旋轉(zhuǎn)使得粉塵能夠均勻地分散在氣流中。通過調(diào)節(jié)刷子的轉(zhuǎn)速和活塞的行程，可以精確控制粉塵的注入量和注入速度。
2. 粉塵濃度控制：粉塵發(fā)生器配備了數(shù)字壓力閥，能夠精確控制粉塵注入的濃度。在實(shí)驗(yàn)過程中，通過調(diào)節(jié)壓力閥的開度，可以將粉塵濃度控制在所需的范圍內(nèi)。例如，在本研究中，粉塵濃度被精確控制在12.6×10⁻³ g/m³和6.3×10⁻³ g/m³等不同水平，以研究不同濃度條件下顆粒物的沉積行為。
3. 粉塵分散效果：為了確保粉塵能夠均勻地分散在氣流中，粉塵發(fā)生器的刷子轉(zhuǎn)速可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行調(diào)整。在本研究中，刷子的轉(zhuǎn)速被設(shè)定在1000-2000轉(zhuǎn)/分鐘之間，以確保粉塵能夠充分分散。
4. 設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性：粉塵發(fā)生器在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和可靠性。通過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了設(shè)備能夠在長時(shí)間運(yùn)行中保持穩(wěn)定的粉塵注入量和濃度控制。這為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性提供了重要保障。
 
（三）設(shè)備的用途
1. 模擬真實(shí)環(huán)境中的顆粒物分布：HY-RDAG550A粉塵發(fā)生器能夠模擬真實(shí)環(huán)境中顆粒物在空氣中的分布情況。通過精確控制粉塵的注入量和濃度，可以模擬不同環(huán)境條件下的顆粒物濃度水平，為研究顆粒物在送風(fēng)管道內(nèi)的沉積行為提供了真實(shí)的實(shí)驗(yàn)條件。
2. 研究顆粒物沉積行為：粉塵發(fā)生器能夠提供均勻分散的粉塵氣流，使得研究人員能夠在實(shí)驗(yàn)管道內(nèi)研究顆粒物的沉積行為。通過改變氣流速度、濕度、顆粒物大小和濃度等參數(shù)，可以系統(tǒng)地分析這些因素對顆粒物沉積通量的影響，從而揭示顆粒物沉積的機(jī)制。
3. 優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：通過研究顆粒物在送風(fēng)管道內(nèi)的沉積行為，可以為高速列車通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供重要的理論依據(jù)。例如，通過分析不同區(qū)域的顆粒物沉積通量，可以確定需要重點(diǎn)關(guān)注的沉積區(qū)域，從而優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高車廂內(nèi)的空氣質(zhì)量。

本研究通過構(gòu)建全尺寸的實(shí)驗(yàn)裝置，系統(tǒng)地研究了高速列車送風(fēng)管道內(nèi)顆粒物的沉積行為。研究結(jié)果表明，送風(fēng)管道的復(fù)雜結(jié)構(gòu)對顆粒物沉積通量有著顯著影響，顆粒物主要沉積在主管道和靜壓室內(nèi)，而彎道區(qū)域的沉積通量相對較低。此外，氣流速度、顆粒物大小和濃度等因素對顆粒物沉積通量也有著不同程度的影響。通過使用北京元森凱德生物技術(shù)有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），簡稱元森凱德（YSKD）研制生產(chǎn)的HY-RDAG550A粉塵發(fā)生器，本研究能夠精確地模擬顆粒物的注入過程，為研究顆粒物沉積行為提供了可靠的實(shí)驗(yàn)條件。這些研究成果不僅為優(yōu)化高速列車通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了重要的理論依據(jù)，還為改善車廂空氣質(zhì)量、提高能源效率以及保障乘客健康提供了重要的技術(shù)支持。
 
附：北京元森凱德生物技術(shù)有限公司研制生產(chǎn)的動(dòng)物霧化吸入給藥儀器，主要包括大/小動(dòng)物肺部氣管直接遞送裝置（動(dòng)物氣道霧化針）、動(dòng)物口鼻吸入、僅鼻腔給藥、全身式暴露染毒、動(dòng)物煙氣/PM2.5染毒系統(tǒng)、粉塵氣溶膠發(fā)生器、臭氧動(dòng)物暴露裝置、動(dòng)物高低壓氧艙，此外給客戶多樣化提供自動(dòng)型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物安樂死系統(tǒng)（窒息系統(tǒng)、二氧化碳安樂處死箱），實(shí)驗(yàn)動(dòng)物除臭暫存系統(tǒng)，巴馬香豬皮，NGI Gentle Rocker智能洗盤裝置，NGI新一代撞擊器和ACI安德森撞擊器的校驗(yàn)與檢測。

附：北京元森凱德生物技術(shù)有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），簡稱元森凱德（YSKD），2013年成立于北京中關(guān)村科技園，是一家專業(yè)從事生命科學(xué)類實(shí)驗(yàn)儀器研制、生產(chǎn)與銷售的科技創(chuàng)新型企業(yè)。服務(wù)毒理學(xué)、藥理學(xué)、免疫學(xué)、生物安全、大氣污染物、化學(xué)物質(zhì)毒性鑒定、臨床前藥物開發(fā)與安全性評(píng)價(jià)、呼吸系統(tǒng)、環(huán)境與健康等領(lǐng)域。

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