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利用激光光梯度力消除气溶胶雾霾粒子的机理研究




作者: 张永燕,吴九汇,曾涛,钟宏民
发表/完成日期: 2016-01-14
期刊名称: 物理学报
期卷: Vol.65, No.7
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论文简介
针对气溶胶雾霾粒子在大气流中所受力的平衡体系(旋转升力平衡重力, 粒子与粒子之间依靠斥力形成稳定的网状的力平衡体系) 的问题, 提出了用激光光梯度力破坏力平衡进而消除雾霾的新机理. 首先, 根据牛顿第二定理, 得到了粒子所受力的非线性方程组, 应用Runge-Kutta 法积分求解了雾霾颗粒在大气流中所受的主要力(空气曳引阻力、范德瓦耳斯斥力、旋转升力) 的数值, 成功验证了西安市2013 年12 月17—25 日、2014 年2 月20—26 日两次雾霾检测试验结论: 在雾霾过程中, 粒径在0.5—0.835 m 径段的粒子数浓度增加最明显. 其次, 在雾霾粒子形成的均匀介质中, 计算了激光光梯度力的大小. 研究发现, 激光光梯度力的数量级恒大于雾霾颗粒所受主要力的数量级, 激光光梯度力完全可以破坏雾霾颗粒所受力的平衡体系. 因此, 用
激光光梯度力消除雾霾是可行的, 这种新的解决雾霾的方法对人们的实际生活、环保及创建美丽的蓝天具有非常重要的意义.