航空排出インベントリと環境への影響のためのNVPMサイズ分布の特性評価と予測

民間航空の大気質と環境への影響に関する懸念は、不揮発性微粒子物質（NVPM）の質量と数の排出に関する最近の規制につながりました。これらの規制は粒子サイズ分布（PSD）の測定を義務付けていませんが、PSDを理解することは、航空NVPMの環境への影響を評価するために不可欠です。この研究では、規制されていない中小企業ジェットから規制された大規模な商業航空機に至るまで、19のターボファンタイプにわたって42のエンジンのPSD特性を詳述する包括的なデータセットを紹介します。排出検査は、並行PSD測定を備えた欧州およびスイスの参照NVPMサンプリングおよび測定システムを使用して、独立して実行されました。エンジンの出口での幾何平均直径（GMD）は、NVPM数と質量比（N/m）と強く相関し、スラストは7〜52 nmです。エンジンと均一な幾何学的標準偏差は、1.7から2.5（平均2.05）の範囲でした。この研究では、排出量認証エンジンのN/MデータからGMDを予測するための経験的相関を提案しています。これらの予測は、従来のリッチバーンエンジンに効果的であると予想されており、追加データが利用可能になった場合、新しい燃焼器技術に拡張される可能性があります。この調査結果は、排出モデルの改良をサポートし、航空非CO2気候と大気質の影響の評価に役立ちます。

Concerns about civil aviation's air quality and environmental impacts have led to recent regulations on nonvolatile particulate matter (nvPM) mass and number emissions. Although these regulations do not mandate measuring particle size distribution (PSD), understanding PSDs is vital for assessing the environmental impacts of aviation nvPM. This study introduces a comprehensive data set detailing PSD characteristics of 42 engines across 19 turbofan types, ranging from unregulated small business jets to regulated large commercial aircraft. Emission tests were independently performed by using the European and Swiss reference nvPM sampling and measurement systems with parallel PSD measurements. The geometric mean diameter (GMD) at the engine exit strongly correlated with the nvPM number-to-mass ratio (N/M) and thrust, varying from 7 to 52 nm. The engine-exit geometric standard deviation ranged from 1.7 to 2.5 (mean of 2.05). The study proposes empirical correlations to predict GMD from N/M data of emissions-certified engines. These predictions are expected to be effective for conventional rich-burn engines and might be extended to novel combustor technologies if additional data become available. The findings support the refinement of emission models and help in assessing the aviation non-CO2 climate and air quality impacts.