在行驶条件下飞机发出的烟尘颗粒的形态和纳米结构特征:基于TAPS燃烧器的比较研究

科学领域:

• 航空污染 航空污染
• 燃烧科学是一种科学.
• 环境工程环境工程

背景情况:

• 飞机的运行,特别是在驾驶过程中,是机场区域空气污染的主要来源.
• 飞机发动机排放的烟尘颗粒对当地环境和公共健康构成重大风险.
• 了解驾驶过程中的烟尘形成对于机场环境管理至关重要.

研究的目的:

• 为了研究飞机出行时的烟尘颗粒的排放特征,形态和纳米结构.
• 为了比较驾驶时的烟尘排放与巡航时的烟尘排放.
• 检查试点阶段等价比对行驶时的烟尘排放的影响.

主要方法:

• 使用了现代航空发动机中常见的双环前混合旋转器 (TAPS) 燃烧器.
• 分析了烟尘颗粒度,大小和嵌入烟尘的比例.
• 检查了微观形态和纳米结构特征,包括石墨层特征.
• 在驾驶模拟过程中改变了试点阶段等价比.

主要成果:

• 驾驶过程中的烟尘颗粒度 (1.181.63等效比) 从1.8 × 10^6到1.1 × 10^7 n/cc不等,明显高于巡航水平 (1.9 × 10^4 n/cc).
• 粒子大小从2050nm增加到80120nm,嵌入的烟尘比例在行驶过程中从70%增加到90%.
• 与巡航烟灰相比,出租车烟灰的边缘长度更长,石墨层更混乱,厚度更大,氧化活性较低.
• 烟灰度和大小与试点阶段等效率正相关;石墨层厚度与负相关.

结论:

• 飞机驾驶过程中排放的烟尘颗粒更丰富,更大,结构更明显,导致大气停留时间更长,环境威胁增加.
• 试点阶段的等效率是影响驾驶过程中烟尘排放量和特征的关键因素.
• 调查结果强调,需要制定策略来减轻飞机地面操作造成的烟尘污染.