掃馬路吸塵器車,馬路吸塵掃地車
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能否通過在每一輛汽車的底盤設置吸塵裝置來清除霧霾、揚塵?可行嗎?
腦洞問題:汽車底盤自帶吸塵器能否解決霧霾與揚塵?
這一問題的答案很顯然是否定的,首先分析汽車尾氣對于揚塵的影響。
第一節(jié):汽車尾氣并不是汽車揚塵的主因。
眾所周知汽車在行駛中的最大行駛阻力是風阻,空氣無死角的環(huán)繞在地表,車輛在行駛中是在不斷的撞開正面的風。而這些靜態(tài)的風被車頭推開之后會形成氣流,并從車輛的四周快速的流過;其中氣流從上方流過車頂會形成下壓力,對于車輛行駛的穩(wěn)定性是有幫助的,這也是很多車輛設計前置或后置導流板的原因,狀態(tài)參考下圖。
重點解析-空氣氣流不僅從車頭上方流過并產(chǎn)生下壓力,同時氣流也會從車輛底部的底盤位置流過。如發(fā)動機艙下部與發(fā)動機護板實現(xiàn)導流,那么氣流則會按照固定的流向規(guī)律的流出車尾;但如果沒有發(fā)動機下護板或者護板設計沒有導流的功能,亦或者底盤的結構非常的不平整,那么車頭撞開的氣流則會在底盤下部形成紊流,可以理解細節(jié)沒有規(guī)律但整體有一定方向指向性的氣旋。這些氣旋會掀起路面上的灰塵并從車尾帶走形成二次“霾式紊流”,因為車尾的位置是沒有氣流作用的“真空區(qū)”,這才是汽車會揚塵的核心因素。
圖1:發(fā)動機下護板導流的理想狀態(tài),對于揚塵控制有一定作用但無法徹底解決。
圖2:車輛尾部必然出現(xiàn)的紊流區(qū),揚塵無法解決除非禁止車輛行駛。
至此能夠說明車輛揚塵核心的因素是氣流,那么尾氣會有多大影響呢?如綜合氣流分析則可以說影響極小,尤其是在行駛中;因為尾氣的排氣壓力并不會很大,即使有氣流也會與車輛行駛中底盤的紊流融為一體,所以行駛中并不用擔心。而怠速時汽車尾氣的排氣壓力更小,普通小微型載客汽車的尾氣還不足以原地吹灰;至于大型車輛的離地間隙又很高,所以排氣壓力大一些產(chǎn)生的影響卻相當,重點是城市路段并不允許中重型貨車通行,在環(huán)線與一二級公路則有防塵綠化可以緩解這一些問題,所以尾氣真的不是揚塵的核心。
第二節(jié):汽車排氣管為什么不能不朝下呢?
這個問題本身就是個問題,因為大部分車輛的排氣管并不是完全朝下,只是有15°左右的傾角。綜合排氣壓力與角度分析,其排氣對地面的影響會更小。至于一定要朝下一點點,其原因有三點。
1:盡量保證尾氣接近地表。汽車的尾氣中的主要成分是二氧化碳和水蒸氣,其他少部分為烴類物質(zhì)、一氧化碳以及游離顆粒物,這些物質(zhì)的密度理論上多數(shù)都大于空氣,排出車輛后會自然下沉。但是發(fā)動機的尾氣溫度很高,即使經(jīng)過消音器冷卻隔板后仍由50℃以上的高溫;這些氣體在加熱之后會出現(xiàn)上升情況,如果排氣管朝向的話則會對呼吸層面的空氣質(zhì)量造成更嚴重的破壞。
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