利用激光光梯度力消除气溶胶雾霾粒子的机理研究张永燕吴九汇曾涛.PDF

利用激光光梯度力消除气溶胶雾霾粒子的机理研究 张永燕 吴九汇 曾涛 钟宏民 Mechanismofeliminatingtheaerosolhazeparticlesbyusing laser gradient force ZhangYong-Yan WuJiu-Hui ZengTao ZhongHong-Min 引用信息Citation: ActaPhysicaSinica, ,074203(2016) DOI: 10.7498/aps.65.074203 在线阅读Viewonline: /10.7498/aps.65.074203 当期内容Viewtableofcontents: /CN/Y2016/V65/I7 您可能感兴趣的其他文章 Articlesyoumaybeinterestedin 光梯度力驱动的纳米硅基光开关 Anano-silicon-photonicswitchdrivenbyanopticalgradient force 物理学报.2015,64(15): 154209 /10.7498/aps.64.154209 基于表面等离激元场的分子反射镜的理论研究 Theoreticalstudyonanovelmolecularmirrorwithasurface plasmon polaritonfield 物理学报.2014,63(21): 213701 /10.7498/aps.63.213701 n型主动拉曼增益原子介质中的光学双稳态 OpticalbistabilityviaactiveRamangaininann-typeatomic medium 物理学报.2012,61(22): 224204 /10.7498/aps.61.224204 单原子在两个远红失谐光偶极阱中的转移 Transferringsingle-atomsbetweentwored-detunedfar-off-resonanceoptical dipole traps 物理学报.2012,61(20): 203701 /10.7498/aps.61.203701 物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 65, No. 7 (2016) 074203 利用激光光梯度力消除气溶胶雾霾 粒子的机理研究 张永燕 吴九汇 曾涛 钟宏民 1) (西安交通大学机械工程学院, 西安 710049) 2)(四川理工学院机械工程学院, 自贡 643000) ( 2015 年10 月12 日收到; 2015 年12 月14 日收到修改稿) 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. 关键词: 雾霾粒子, 光梯度力, 激光 PACS: 42.65.Pc, 37.10.Vz, 42.60.Da, 77.55.df DOI: 10.7498/aps.65.074203 动