重型集裝箱卡車輪胎磨損顆粒物散射的分布特性

摘要：

建立了流-固-顆粒相單向耦合的重型集裝箱卡車空氣動(dòng)力學(xué)模型，研究了不同車速下輪胎磨損顆粒物的空間和濃度分布。研究結(jié)果表明：重型卡車輪胎磨損顆粒物擴(kuò)散受車尾渦流影響較大；在橫向上，擴(kuò)散寬度在車后呈現(xiàn)先增大后穩(wěn)定的趨勢(shì)，最寬可以達(dá)到3.0 m，顆粒物濃度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在橫向1.0 m位置達(dá)到最高值0.34 mg/m3；在縱向上，磨損顆粒物擴(kuò)散高度先升高后保持高度，在車后方4.0 m位置最高可以達(dá)到4.8 m左右，顆粒物濃度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，濃度最高可達(dá)到0.33 mg/m3，出現(xiàn)在車后方1.0 m截面0.5 m高度位置。獲得的輪胎磨損顆粒物的空間擴(kuò)散分布特性和濃度分布規(guī)律可為重型集裝箱卡車顆粒物造成的環(huán)境問題研究及其捕集策略的制定提供科學(xué)參考。

關(guān)鍵詞：重型卡車；空氣動(dòng)力學(xué)；輪胎磨損顆粒物；輪胎；分布特性

中圖分類號(hào)：TP391.9

DOI：10.3969/j.issn.1004-132X.2024.12.018

Characterization of Scattering Distribution of Tire Wear Particles in

Heavy Container Trucks

JIANG Weiqi1 SHI Heng1 HUANG Haibo1 PENG Wei2 REN Rui1 DU Longfei1 XU Yiwei1

1.School of Mechanical Engineering and Mechanics，Ningbo University，Ningbo，Zhejiang，315211

2.College of Automotive Engineering，Tongji University，Shanghai，200021

Abstract： A coupled fluid-solid-particle aerodynamics model was developed to investigate the spatial and concentration distribution of tire wear particles emitted by heavy container trucks under varying velocities. The results indicate that the dispersion of tire wear particles from heavy truck tires is markedly affected by the trailing vortex. Laterally， the dispersion width behind the vehicle initially increases before stabilizing， with a maximum width of 3.0 meters observed. The particle concentration follows a similar trend， peaking at 0.34 mg/m3 at a lateral distance of 1.0 meter from the vehicle. Longitudinally， the height of particle dispersion rises initially and then levels off， with the highest point reaching approximately 4.8 meters at 4.0 meters behind the vehicle. The concentration pattern mirrors this， with a peak concentration of 0.33 mg/m3 at a height of 0.5 meters， located 1.0 meter behind the vehicle along the longitudinal axis. This research offers significant insights into the spatial characteristics and concentration patterns of tire wear particles， providing a scientific reference for addressing environmental concerns stemming from wear particle emissions by heavy container trucks and for devising effective mitigation strategies.

Key words： heavy truck; aerodynamics; tire wear particle; tire; dispersion

收稿日期：2023-12-07

基金項(xiàng)目：浙江省自然科學(xué)基金（LTGS24E050001）；國(guó)家自然科學(xué)基金（51975300）；中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院國(guó)家環(huán)境保護(hù)機(jī)動(dòng)車污染控制與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金（VECS2022K07）；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（2022YSKY-05）

0 引言

隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展以及國(guó)家對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣排放管控的日趨嚴(yán)格，車輛已經(jīng)開始逐步實(shí)現(xiàn)“零尾氣”和“少尾氣”排放。然而，除尾氣排放外，汽車“非尾氣”輪胎磨損顆粒物排放也是重要的大氣污染源，一直受到廣泛關(guān)注［1］。在歐盟機(jī)動(dòng)車第Ⅶ階段排放標(biāo)準(zhǔn)中［2］，首次將輪胎磨損顆粒物造成的空氣污染設(shè)置為排放標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，輪胎磨損顆粒物及其衍生顆粒物不僅會(huì)危害大氣環(huán)境［3］，還會(huì)對(duì)生物體健康、土壤污染及海洋生態(tài)環(huán)境等［4-5］造成嚴(yán)重危害。根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)［6］，我國(guó)載貨汽車擁有量達(dá)1166.66萬輛［7］。載貨汽車行駛時(shí)間長(zhǎng)，載重量大，輪胎磨損快。據(jù)測(cè)算，載貨汽車輪胎一般18個(gè)月（或15萬公里）更換一次，每只輪胎磨損質(zhì)量約為1.73 kg，即使只有10%轉(zhuǎn)化為磨損顆粒物，對(duì)環(huán)境和生態(tài)的污染也非常巨大。重型集裝箱卡車單位時(shí)間內(nèi)散射的磨損顆粒物較小客車更多，對(duì)高速公路附近，甚至周邊環(huán)境、土壤、居民及沿海海洋生物的潛在負(fù)面影響也更為劇烈，因此，減少向環(huán)境釋放的輪胎磨損顆粒物至關(guān)重要。

鑒于輪胎磨損顆粒物對(duì)環(huán)境和生物體的嚴(yán)重負(fù)面影響，環(huán)境專家將其歸為微塑料污染，并開展了大量研究［5，8-9］，成果主要集中在輪胎磨損顆粒物如何影響環(huán)境及對(duì)環(huán)境造成的后果等方面。陳曦等［10］以自卸卡車為研究對(duì)象，采用仿真模擬方法，研究了自卸卡車在行駛過程中粉塵與車速的關(guān)系。廖志濤等［11］采用數(shù)值模擬的方法研究了某微型客車車身周圍流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與塵土顆粒物運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系，分析了車身表面污染的形成機(jī)理并預(yù)測(cè)了車背部的塵土污染區(qū)域。FABIEN等［12］運(yùn)用實(shí)驗(yàn)研究和仿真模擬的方法，以獨(dú)立車輪為研究對(duì)象，研究了輪胎近尾跡處路面揚(yáng)塵的散射特性。KWAK等［13］運(yùn)用道路和實(shí)驗(yàn)室實(shí)車試驗(yàn)，觀察了不同行駛條件下的顆粒物物性并進(jìn)行了比較。軒閃閃等［14］以小客車作為研究對(duì)象，采用理論推導(dǎo)分析了不同因素對(duì)磨損顆粒物散射高度的影響，發(fā)現(xiàn)小粒徑的磨損顆粒物（10 μm）和大粒徑的磨損顆粒物（500 μm）散射高度都較低，而中等粒徑磨損顆粒物（100 μm）散射高度相對(duì)較高。DONG等［15］基于多相流理論，構(gòu)建了汽車-輪胎-地面空氣動(dòng)力學(xué)模型，通過對(duì)車輪周圍風(fēng)壓特性的分析，設(shè)計(jì)捕集通道，使最大捕集率超過50%。

綜上所述，已有工作主要圍繞小客車輪胎磨損顆粒物的物性和運(yùn)動(dòng)軌跡等開展研究。由于重型集裝箱卡車與小客車結(jié)構(gòu)不同，輪胎尺寸不同，氣流流速分布也有所不同，必會(huì)導(dǎo)致磨損顆粒物散射和分布特性的差異，因此，本文以重型卡車為研究對(duì)象，采用離散相流體力學(xué)模型，采用數(shù)值模擬的方法對(duì)重型卡車行駛過程中產(chǎn)生的輪胎磨損顆粒物的散射行為進(jìn)行研究，通過建立重型卡車-輪胎磨損顆粒物-空氣的流體力學(xué)模型，獲得顆粒物的空間擴(kuò)散分布特性以及濃度分布規(guī)律。

1 離散相模型建立

1.1 理論基礎(chǔ)

使用平均Navier-Stokes（RANS）方程，采用離散相物理模型瞬態(tài)方法進(jìn)行求解。將連續(xù)動(dòng)量方程寫成笛卡兒坐標(biāo)系下的張量形式：

ρt+xi（ρui）=0

（ρui）t+（ρuiuj）xi=－pxi+

xj［μ（uixj+

ujxi－23δijulxi）］+xj（－ρu′iu′j）（1）

式中，xi、xj、xl為空間坐標(biāo)；ui、uj、ul為速度分量；ρ為流體密度；p為流體壓力；μ為流體黏度；－ρu′iu′j為雷諾應(yīng)力，表示湍流影響。

在對(duì)Navier-Stokes（N-S）方程進(jìn)行時(shí)間平均以獲得平均N-S方程的過程中會(huì)出現(xiàn)額外的標(biāo)量，使方程組不封閉。本文模擬使用ANSYS FLUENT軟件，該軟件提供了多種湍流模型，可使方程組封閉，本文選擇Realizable k-ε模型作為湍流模型。

在模擬中，輪胎旋轉(zhuǎn)使用移動(dòng)參考系方法（MRF），通過將流體單元或區(qū)域指定為旋轉(zhuǎn)參考系來實(shí)現(xiàn)。如果整個(gè)車輪是MRF區(qū)域的一部分，則MRF方法可以產(chǎn)生期望的表面速度。具有絕對(duì)速度的移動(dòng)參考系中的N-S方程如下：

·（upu0）+ωp×u0=－（pρ）+v·u0

·u0=0（2）

式中，up為相對(duì)于移動(dòng)參考系的速度；u0為絕對(duì)速度；ωp為旋轉(zhuǎn)參考系的角速度。

1.2 輪胎磨損顆粒物數(shù)量的計(jì)算

輪胎尺寸對(duì)輪胎磨損顆粒物的產(chǎn)生速率有較大的影響，現(xiàn)以某重型集裝箱卡車的315/70 R22.5輪胎為例，假設(shè)輪胎壽命為80 000 km，考慮輪胎的尺寸及花紋最小安全深度［16］，計(jì)算得到輪胎磨損量為16 kg［17］。若粒徑小于10 μm的輪胎磨損顆粒物（tire wear particles，TWPs）占輪胎磨損質(zhì)量的5%［18］，則0.80 kg的輪胎磨損顆粒物以TWP0.1-10的形式傳播到空氣中。假設(shè)車輛以60 km/h的速度勻速行駛，計(jì)算得輪胎單位時(shí)間TWP0.1-10的產(chǎn)生速率［19］為1.67×10-7 kg/s。如表1所示，選取3個(gè)具有代表性的行駛速度［20］作為研究條件，采用Rosin-Rammler（R-R）分布描述摩擦產(chǎn)生的顆粒物尺寸［21］，使用Python語言進(jìn)行R-R分布擬合，函數(shù)關(guān)系如下：

f（d）=e－（d/）n（3）

得出R-R分布的平均粒徑=2.33 μm，分布系數(shù)n=2.65，代入模型中計(jì)算顆粒物粒徑d的分布。

車輛行駛包括勻速行駛（工況權(quán)重占比74.32%）以及加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等少數(shù)工況（工況權(quán)重占比25.68%）［22］。本文主要討論重型集裝箱卡車勻速行駛狀態(tài)下的輪胎磨損顆粒物散射和影響范圍。假設(shè)輪胎所有磨損均發(fā)生在勻速行駛工況，將制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等導(dǎo)致高磨損的工況合并計(jì)入直線勻速行駛工況。由于未考慮這些高磨損工況對(duì)輪胎磨損量及磨損顆粒物散射的影響，因此仿真結(jié)果中輪胎磨損顆粒物濃度將稍高于實(shí)際情況。

1.3 空氣動(dòng)力學(xué)模型

由于重型集裝箱卡車幾何對(duì)稱，因此為節(jié)約計(jì)算資源設(shè)置對(duì)稱約束，計(jì)算1/2流體域即可，并將后視鏡、門把手等部件簡(jiǎn)化。重型集裝箱卡車在模型中按照1∶1等比例建模，保留車輪附近必要部件如車橋、懸架、制動(dòng)盤等，模型主要幾何尺寸如圖1a所示，流體域如圖1b所示。

為與實(shí)際情況一致，輪胎和地面分別采用旋轉(zhuǎn)壁面和移動(dòng)壁面，速度和方向與氣流入口處一致［23］。將車身、輪胎和地面設(shè)置為“碰撞反彈”，即當(dāng)顆粒物接觸上述表面時(shí)會(huì)發(fā)生碰撞反彈。流體域壁面設(shè)置“吸收逃逸”，即當(dāng)顆粒接觸上述流體域面時(shí)將不會(huì)再納入計(jì)算域內(nèi)。為提高計(jì)算精度，將輪胎接地部分網(wǎng)格尺寸細(xì)化為1 mm。整個(gè)計(jì)算域網(wǎng)格單元數(shù)量為6 132 753。設(shè)置空氣流體密度為1.225 kg/m3，黏度為1.7894×10-5 kg/（m·s）。

2 試驗(yàn)驗(yàn)證

由于顆粒物散射路徑與空氣流動(dòng)方向具有較高的一致性，因此使用空氣流場(chǎng)相關(guān)指標(biāo)來驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性。物理模型采用3D打印1∶24模型，滿足幾何相似，但縮比模型難以滿足雷諾數(shù)相似。根據(jù)流體自模區(qū)理論［24］，當(dāng)雷諾數(shù)進(jìn)入第2自模區(qū)時(shí)，模型與實(shí)物的速度和雷諾數(shù)不必保持相等［21-26］，試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)可用于原模型。本試驗(yàn)通過分析歐拉數(shù)Eu隨雷諾數(shù)的變化來判斷自模區(qū)臨界值。如圖2所示，通過改變風(fēng)速來增大雷諾數(shù)，當(dāng)試驗(yàn)?zāi)Ｐ屠字Z數(shù)達(dá)到0.902×106時(shí)，歐拉數(shù)不再變化進(jìn)入第二自模區(qū)，由于試驗(yàn)?zāi)Ｐ妥钚∷俣葹?0 km/h，對(duì)應(yīng)的雷諾數(shù)Re=0.969×106處于第二自模區(qū)內(nèi)，因此認(rèn)為縮比物理模型的試驗(yàn)結(jié)果可用于1∶1模型的驗(yàn)證。

試驗(yàn)驗(yàn)證裝置如圖3所示，軸流風(fēng)機(jī)和熱敏式風(fēng)速儀控制試驗(yàn)風(fēng)速，電機(jī)通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)砂帶，模擬移動(dòng)地面。通過電機(jī)調(diào)速器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速得到不同移動(dòng)速度下的移動(dòng)地面，計(jì)算公式如下：

v=2πrni（4）

式中，v為移動(dòng)帶速度，km/h；r為主動(dòng)輥半徑，r=50 mm；n為電機(jī)轉(zhuǎn)速，r/h；i為傳動(dòng)比，i=1.5。

試驗(yàn)方案如下：調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)速，待風(fēng)速達(dá)到行駛速度并穩(wěn)定后，使用熱敏式風(fēng)速儀測(cè)量風(fēng)速，計(jì)算壓力數(shù)。指標(biāo)測(cè)量點(diǎn)如圖4所示，分別在車輛上表面、車底部和車輪附近，共13個(gè)點(diǎn)。試驗(yàn)測(cè)量點(diǎn)與仿真測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)。

圖5所示為壓力系數(shù)α仿真值和試驗(yàn)測(cè)量值的對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)，仿真值和試驗(yàn)值較為吻合，整體趨勢(shì)相同，仿真與試驗(yàn)結(jié)果有較好的一致性，說明仿真結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)果與討論

重型集裝箱卡車主要在高速公路或國(guó)道等鋪裝道路上勻速行駛，因此，本文以重型集裝箱車輛最為常用的勻速行駛工況作為研究工況，同時(shí)保證單一變量的標(biāo)準(zhǔn)性和普適性。

圖6所示為t=10.0 s時(shí)重載集裝箱卡車輪胎磨損顆粒物的散射軌跡。輪胎磨損顆粒物在氣流作用下，向后向外擴(kuò)散。當(dāng)顆粒物運(yùn)動(dòng)至車尾時(shí)，受尾流影響開始向上飄散。粒徑大的顆粒物主要分布在地面附近及氣流外側(cè)，而微細(xì)顆粒物的分布主要集中在車輛后方的道路中間。

以車輛后方與接地處交點(diǎn)作為X方向原點(diǎn)，過車輛后方垂直地面為Z方向原點(diǎn)，車輛最外側(cè)為Y軸原點(diǎn)，輪胎磨損顆粒物擴(kuò)散濃度如圖7所示。由圖7a可看出，當(dāng)卡車穩(wěn)定行駛時(shí)，車輪磨損顆粒物向外向后擴(kuò)散，逐漸穩(wěn)定在5.0 m左右的高度。當(dāng)顆粒物運(yùn)動(dòng)到車尾時(shí)，由于渦流的影響，車尾顆粒物被向上卷起，隨著氣流作用減弱，顆粒物濃度逐漸減小。由圖7b可以看出，顆粒物在車輛后部由于氣流作用向車輛中部匯集，形成三角形的聚集區(qū)域。隨后磨損顆粒物隨著氣流向后方和寬度方向擴(kuò)散，在10.0 m以后的擴(kuò)散寬度基本穩(wěn)定在2.8 m左右。

3.1 顆粒物擴(kuò)散寬度分析

圖8a所示為不同車速下輪胎磨損顆粒物的橫向擴(kuò)散寬度。為研究輪胎磨損顆粒物對(duì)生物健康和環(huán)境的影響，選取0～2.0 m高度內(nèi)輪胎磨損顆粒物的擴(kuò)散寬度進(jìn)行分析。

不同車速下的輪胎磨損顆粒物擴(kuò)散寬度變化趨勢(shì)基本一致，呈現(xiàn)右向箭頭狀。以90 km/h為例，在地面處主要為較大粒徑的顆粒物沉降，擴(kuò)散寬度在2.6 m左右。如圖8b所示，在1.0 m左右高度，輪胎磨損顆粒物擴(kuò)散寬度達(dá)到最大，約為3.0 m，這是由于卡車尾氣流向斜上方運(yùn)動(dòng)的原因。高度大于1.0 m以后，由于動(dòng)能減弱和車尾低壓，使輪胎磨損顆粒物的擴(kuò)散寬度減小。

圖9所示為不同車速下在1.0 m高度處顆粒物濃度在寬度方向上的分布。以顆粒物濃度較為穩(wěn)定的車尾后方10.0 m處作為觀測(cè)面，由圖9可以看到，輪胎磨損顆粒物濃度隨橫向距離的增大，呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，所有車速下在橫向1.0 m附近出現(xiàn)濃度峰值，這是由于前輪輪胎磨損顆粒物在氣流作用下會(huì)向兩側(cè)擴(kuò)散，如圖9b所示，即此處的濃度高峰是由于前輪磨損顆粒物散射導(dǎo)致的。隨著車尾氣流作用減弱，顆粒物濃度會(huì)隨擴(kuò)散距離的增加而逐漸減小。最大擴(kuò)散寬度可達(dá)3.0 m，濃度低于0.05 mg/m3。

3.2 顆粒物擴(kuò)散高度分析

圖10所示為不同車速下輪胎磨損顆粒物的擴(kuò)散高度。以車外側(cè)1.0 m所在平面為觀測(cè)面，研究顆粒物對(duì)道路兩側(cè)的行人和環(huán)境的影響。

由圖10a可以發(fā)現(xiàn)，在車側(cè)（-3.0 ～0 m）附近，顆粒物的飄散高度在1.0 m左右；在0 m左右時(shí)，擴(kuò)散高度由1.0 m快速躍升至4.5 m左右，這是由于顆粒物受到尾部渦流向上的作用，如圖10b所示；在3.0 m以后，顆粒物受氣流的影響逐漸減弱，擴(kuò)散高度逐漸穩(wěn)定在5.0 m左右。

圖11所示為在車外側(cè)1.0 m處車后不同距離下輪胎磨損顆粒物濃度在高度上的變化曲線。以車后1.0 m為起始位置，每間隔2.0 m取樣一次。由圖11可以看出，隨著車后距離的增加，輪胎磨損顆粒物的濃度逐漸降低；在車后1.0 m和3.0 m處，顆粒物濃度在離地0～0.5 m保持較高濃度，由于車后渦流旋轉(zhuǎn)的作用，使處于渦流邊緣的0.5 m高度上的顆粒物濃度達(dá)到最高，然后在渦流中心位置2.0 m高度附近形成空腔區(qū)域，濃度達(dá)到最低；顆粒物濃度在2.5 m高度再次上升，在3.5 m高度再次出現(xiàn)一個(gè)小峰值。結(jié)合圖10b可發(fā)現(xiàn)，在車后1.0 m和3.0 m位置，在渦流向上作用下，顆粒物運(yùn)動(dòng)至3.5 m高度形成高濃度區(qū)域。在距離車后5.0 m以后，顆粒物濃度受氣流影響進(jìn)一步減弱，濃度逐漸變小。

3.3 擴(kuò)散范圍對(duì)人健康的影響

輪胎磨損顆粒物對(duì)人體和環(huán)境均會(huì)造成影響，因此需對(duì)其擴(kuò)散范圍進(jìn)行控制?？傮w來說，顆粒物濃度隨高度的增加而降低，隨寬度的增加而降低。從擴(kuò)散寬度來看，重型集裝箱卡車在1.0 m高度時(shí)輪胎磨損顆粒物的飛散寬度最大可達(dá)約3.0 m（90 km/h），對(duì)呼吸面在1.0 m左右的兒童造成潛在呼吸危害的可能性極大；同時(shí)這個(gè)寬度也會(huì)覆蓋鄉(xiāng)村道路的人行道和步道，在車側(cè)1.1～1.3 m寬度上顆粒物的濃度最高，再加上顆粒物的懸浮和自由飄散，對(duì)成年人體和動(dòng)物也有潛在危害。

在揚(yáng)散高度方面，如圖12所示，在車側(cè)1.0 m左右磨損顆粒物的最高揚(yáng)散高度可達(dá)到4.8 m以上，即約二層樓房的高度，再加之顆粒物的懸浮和自由飄散，很可能對(duì)低于三層甚至四層樓房的居民造成潛在的呼吸傷害。

3.4 與小客車散射范圍的比較

由于結(jié)構(gòu)和尺寸不同，重型集裝箱卡車與小客車的輪胎和車身周圍流場(chǎng)情況有差異，輪胎磨損顆粒物的散射和分布也有所差別。

一般情況下，小客車輪胎磨損顆粒物橫向擴(kuò)散距離在3.0～5.0 m范圍內(nèi)［20，27-28］，而重型集裝箱卡車輪胎磨損顆粒物橫向擴(kuò)散距離小于3.0 m（圖8）。一方面，這是因?yàn)橹匦图b箱卡車較之小客車離地間隙高、車底覆蓋件少，輪胎磨損顆粒物會(huì)隨氣流向卡車底部運(yùn)動(dòng)；另一方面，較長(zhǎng)的車身也有整流作用，在車后方形成低壓區(qū)，使磨損顆粒物向中間靠攏。因此，重型集裝箱卡車磨損顆粒物的橫向擴(kuò)散距離要小于小客車的橫向擴(kuò)散距離。

在高度方向上，小客車輪胎磨損顆粒物擴(kuò)散高度一般低于3.0 m［20，27-28］，而重型集裝箱卡車輪胎磨損顆粒物擴(kuò)散高度可達(dá)4.8 m（圖10a）。這是因?yàn)橹匦图b箱卡車較小客車高很多，氣流會(huì)在車尾形成較大的內(nèi)旋渦流（圖10b），加大了磨損顆粒物向上飄散的趨勢(shì)，因此，重型集裝箱卡車磨損顆粒物的擴(kuò)散高度更高。

4 結(jié)論

（1）輪胎磨損顆粒物的橫向擴(kuò)散距離最大可達(dá)3.0 m，出現(xiàn)在1.0 m高度上。在1.0 m高度，顆粒物濃度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，在車側(cè)寬度1.0 m距離附近，顆粒物濃度最高達(dá)到0.35 mg/m3，而后逐漸降低至0.05 mg/m3以下。

（2）在車外側(cè)1.0 m截面上，磨損顆粒物在車尾受尾部湍流的影響下，擴(kuò)散高度從1.0 m突然躍升到4.8 m并保持相對(duì)穩(wěn)定。

（3）輪胎磨損顆粒物濃度隨車后距離的增加而降低。在車后3.0 m內(nèi)顆粒物濃度水平較高，且受渦流影響較為明顯，出現(xiàn)空腔區(qū)域。不同車速下，在車后1.0 m遠(yuǎn)、0.5 m高度時(shí)，濃度達(dá)到最大。在車尾3.0 m后，濃度整體水平較低，濃度分布趨于相對(duì)穩(wěn)定，低于0.1 mg/m3。

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（編輯 袁興玲）

作者簡(jiǎn)介：

蔣維琦，男，1998年生，碩士研究生。研究方向?yàn)闈L動(dòng)體摩擦磨損。E-mail：2111081124@nbu.edu.cn。

黃海波（通信作者），男，1978年生，教授。研究方向?yàn)橄鹚懿牧夏Σ聊p及防控。E-mail：huanghaibo@nbu.edu.cn。