[发明专利]一种气溶胶均匀加湿凝结核生长装置及生长方法

说明书

本发明公开一种气溶胶均匀加湿凝结核生长装置及其生长方法，包括气溶胶流场管道、调节段、生长段，调节段的一端与生长段的一端连接，气溶胶流场管道依次贯穿通过调节段和生长段。通过调节段、隔热段和生长段的设置使得气溶胶粒子得到适宜的温湿度并增加了其生长效率；本发明的气溶胶粒子生长装置通过外部液泵控制水流沿着螺旋倒三角水流轨道流动并通过多孔介质渗流，为气溶胶气流均匀提供水源和水蒸气，保证气溶胶气流和水独立流动，从而增加了调节段良好的温湿度环境。采用通孔率高达98％的泡沫铜作为多孔介质材料对水流进行引流并向流场提供水蒸气，可以保证在实验过程中气、液独立流动，不会吸收流场内的气溶胶也不会向流场释放杂质。

技术领域

本发明涉及气溶胶颗粒生长技术领域，特别涉及一种气溶胶生长装置及生长方法。

背景技术

气溶胶由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系，其分散相为固体或液体小质点，其大小为0.001～100μm，其分散介质为气体。气溶胶浓度与环境质量和健康息息相关，为检测出气溶胶浓度，需要对气溶胶进行冷凝生长处理，使气溶胶生长到可以进行光学检测的尺寸。

气溶胶粒子生长过程与生长区的流场有很大关系，在气溶胶粒子生长过程中，当用水作为气溶胶生长介质时，需要让气溶胶气流加湿均匀。针对这一问题，本发明提出一种气溶胶均匀加湿凝结核生长装置及生长方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种气溶胶均匀加湿凝结核生长装置及其生长方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种气溶胶均匀加湿凝结核生长装置，包括气溶胶流场管道、调节段、生长段，调节段的一端与生长段的一端连接，气溶胶流场管道依次贯穿通过调节段和生长段。以上技术方案中，气溶胶粒子气流进入气溶胶流场管道并经过调节段进行温湿度调节之后再进入生长段进行生长，在生长段中气溶胶凝结核粒子在一定的过饱和度下吸收周围蒸汽体积进行生长，最后从生长段进入外部外部光学检测装置，从而使得气溶胶气流生长环境的温湿度更加适宜。

作为优选，本发明的气溶胶均匀加湿凝结核生长装置还包括隔热段，隔热段设在调节段与生长段之间。以上技术方案中，隔热段将调节段和生长段分隔，降低了调节段与生长段之间的相互影响作用。

作为优选，调节段包括第一导热板、设在第一导热板一端的第一进水口、设在第一导热板另一端的第一出水口、设在第一导热板内并设在气溶胶流场管道外围的第一螺旋倒三角水流轨道、设在第一导热板内并设在气溶胶流场管道内壁的第一多孔介质，第一导热板通过隔热段与生长段连接。以上技术方案中，通过对第一导热板升温或者降温，从而可以对第一导热板内的气溶胶流场管道进行升温或者降温，从而调节第一导热板内的气溶胶粒子气流的温度。外部液泵控制水流沿着第一螺旋倒三角水流轨道流动并通过第一多孔介质渗流，从而为气溶胶气流均匀提供水源和水蒸气，保证气溶胶气流和水独立流动，从而增加了调节段良好的温湿度环境。

作为优选，第一进水口和第一出水口均连通有第一暂存装置，第一暂存装置设在第一导热板内。以上技术方案中，通过第一暂存装置实现调节段内水流的暂存及循环使用功能。

作为优选，生长段包括第二导热板、设在第二导热板一端的第二进水口、设在第二导热板另一端的第二出水口、设在第二导热板内并设在气溶胶流场管道外围的第二螺旋倒三角水流轨道、设在第二导热板内并设在气溶胶流场管道内壁的第二多孔介质，第一导热板通过隔热段与第二导热板连接。以上技术方案中，通过对第二导热板升温或者降温，从而可以对第二导热板内的气溶胶流场管道进行升温或者降温，从而调节第二导热板内的气溶胶粒子气流的温度。外部液泵控制水流沿着第二螺旋倒三角水流轨道流动并通过第二多孔介质渗流，从而为气溶胶气流均匀提供水源和水蒸气，保证气溶胶气流和水独立流动，从而增加了生长段良好的温湿度环境。第一导热板和第二导热板均为多孔导热板，增加了第一导热板和第二导热板的导热性能。