PM2.5浓雾天气气溶胶颗粒物的研究+文献综述(10)
和 ：体积为V的颗粒与冷凝单体发生凝并事件单位时间内体积的连续冷凝核（m3/s）与连续蒸发核（m3/s）。
=LV2（m3/s）…………………………………………… (2.14)
=ZV2（m3/s）…………………………………………… (2.15)
其中，L为冷凝核系数、Z为蒸发核系数。
判断冷凝/蒸发事件的发生与凝并事件相类似，就冷凝事件而言，设R为满足均匀分布、位于[0 ,1]的随机数，于是虚拟颗粒i是否发生该事件满足关系式：
…………………………………………………… (2.16)
冷凝/蒸发事件发生后，虚拟颗粒i的数目权值不变，体积变化为：
……………………………………………… (2.17)
式中 为冷凝单体的体积。
2） 结果与讨论
雾层内气溶胶的初始颗粒数目108个，初始颗粒体积 为1(无量纲)，虚拟颗粒数目2000个，冷凝颗粒的数目浓度为Csur0=1010(m-3)。 Dsur(V)=1×10-10V2 (m-3s-1)。图3.8 给出了颗粒物的平均体积随时间的变化过程。计算结果显示：颗粒物的冷凝事件增加了颗粒的平均体积，但不改变颗粒物总数目。此外,数值计算值与理论分析一致(理论分析解参见文献[18]).
图3.8 冷凝事件参数随时间变化曲线图（颗粒数目：个）
(5) 雾霾区域气溶胶颗粒的成核事件
成核是指过饱和体系中气相（或液相）介质中的某些分子团吸附气体（或液体）分子而使得自身体积超过临界成核尺度，从而转化为固相（或液相）的过程[19]。
图3.9 成核事件示意图
1）模型与计算方法[18]
成核事件是一种零颗粒事件，它的发生与系统中其它颗粒均无关，而主要取决于气相前驱体微团颗粒。发生一次成核事件的时间步长为： ，式中， 为成核核，表示单位时间内该颗粒发生一次成核的概率（ ）。
=C …………………………………………………… (2.18)
其中：C成核核系数； 为Dirac delta函数， 表示成核产生的核体的体积为 。
核体的产生速率与前驱体的数目浓度 成一阶正比，即
………………… (2.19)
式中： 为成核速率（s-1）； 为单位体积前驱体的数目浓度（m-3）。又因为 ，所以 时间内通过成核事件产生的单位体积实际颗粒浓度数目为： 。
成核事件后产生了新的用i来表示的虚拟颗粒，其体积 ，数目权值为 。
为了满足常体积和常数目的思想原则，虚拟颗粒数目必须是恒定的。所以采用与破碎事件类似的处理方法，随机寻找一个已存在的虚拟颗粒j，该颗粒的体积等于或最接近核体体积 ，把颗粒i和j合并成为一个虚拟颗粒，即：
…………………………………………… (2.20)
…………………………………………… (2.21)
2）结果与讨论
讨论雾层内气溶胶颗粒物成核过程满足一阶成核核的情况。
初始颗粒数N＝5000个；初始颗粒体积 =1（无量纲）；产生的新虚拟颗粒 =1；虚拟颗粒数Nf＝2000个，成核核 =1×10-3 ，成核速率 为 （s-1），前驱体初始数目浓度为 (m-3)。颗粒数目浓度的理论分析解为 [18]。
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