工業(yè)除塵器內(nèi)部電流體場研究的現(xiàn)狀與展望

1、<p>　　工業(yè)除塵器內(nèi)部電流體場研究的現(xiàn)狀與展望</p><p>　　【摘要】隨著經(jīng)濟的發(fā)展和環(huán)保問題的日益嚴格化，電除塵器的應用范圍越來越廣。在以往很長一段時間內(nèi)，電除塵器的設計基本上基于長期以來所積累的經(jīng)驗。而在電除塵器中，電場和流體場之間、以及它們與濃度場、溫度場、壓力場等其它性質的場之間，這些場之間相互作用，相互影響，共同構成一個復雜的場的綜合體，給理論上研究分析電除塵器中場的精確分布帶來一定

2、的困難。因此，如何建立適當?shù)臄?shù)學模型，從理論上分析研究電除塵器的工作特性，為電除塵器的設計提供科學的理論指導，對于縮短設計過程、提高除塵器性能有重要意義?；诖耍疚膶I(yè)除塵器內(nèi)部電流體場進行了研究。 </p><p>　　【關鍵詞】工業(yè)除塵器內(nèi)部電流體場現(xiàn)狀展望 </p><p>　　中圖分類號：TM925.31文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　

3、　電除塵器是利用電力進行吸塵的裝置。隨著環(huán)保問題的日益嚴格化，電除塵器的應用范圍越來越廣泛。在以往很長一段時間內(nèi)，電除塵器的設計基本上基于長期以來所積累的經(jīng)驗。電除塵器中的電場和流體場的分布是決定電除塵器運行性能和除塵效率的主要因素。在電除塵器中，電場和流體場之間、以及它們與濃度場、溫度場、壓力場等其它性質的場之間，有著不可分割的耦合關系，這些場之間相互作用，相互影響，共同構成一個復雜的場的綜合體，給理論上研究分析電除塵器中場的精確分布

4、帶來一定的困難。因此，依靠數(shù)值模擬，通過數(shù)據(jù)模型的建立來進行除塵器內(nèi)部電流體場的研究是有必要的。 </p><p>　　工業(yè)除塵器內(nèi)部電流體場研究的現(xiàn)狀 </p><p>　　目前，國內(nèi)的工業(yè)除塵器內(nèi)部電流體場研究都是以數(shù)值模型為主。數(shù)值模擬一直是一種經(jīng)濟的方法，達到整體性能的模擬，小到電極周圍電場的模擬，都可以通過合適的模型加以實現(xiàn)。Zhang xiangrong等采用了0通量邊界條件代

5、替?zhèn)鹘y(tǒng)的形式，對線板式電除塵器的性能進行了數(shù)值模擬，研究表明0通量邊界條件優(yōu)于傳統(tǒng)的形式。黨小慶等對電除塵器電場特性進行了實驗研究與數(shù)值分析，比較了不同求解模型的優(yōu)勢，通過求解二維情況下圓線與芒刺線的電暈電場，初步探討了數(shù)值分析的方法及影響計算結果精度的因素。何劍等利用計算機流體動力學方法初步研究了電除塵器氣流分布，將CFD理論應用到氣流的氣流分布計算中。涂建華等利用等效阻力法模擬計算電除塵器氣流分布，認為該簡易計算模擬方法完全可以取代

6、現(xiàn)代的模擬實驗法。張頡等采用近流線數(shù)值模擬方法，模擬了高濃度電除塵器入口封頭的氣固兩相流動。再往前，早在上個世紀八、九十年代，電流體場對除塵器內(nèi)含塵氣流流動和粒子捕集的作用引起我國研究者的注意。專家擬出了電除塵器氣固兩分離過程，但沒有認出電風對顆粒參數(shù)、放電通道型式的顯式關系。還有一些專家討論了平板收塵極情形下的電流體場，但沒有實驗數(shù)據(jù)驗證其</p><p>　　二、國際上對工業(yè)除塵器內(nèi)部電流體場研究 </

7、p><p>　　就電除塵器內(nèi)部的電場特性研究而言，Concettina Buccella等對電除塵器內(nèi)V-I特性進行了計算，由兩部分組成，第一階段是脈沖開階段，使用波動方程，第二階段是脈沖關階段，使用連續(xù)方程計算空間電荷飄移。S.J.PARK等未來研究顆?？臻g荷電密度與湍流特性對線板電除塵器的影響，對電場球接力Poisson方程，額對運動求解了對流擴散方程。T.Barbarics等利用R函數(shù)計算電場V-I特征，電場采

8、用泊松方程及連續(xù)電流方程加以描述。Seok Joo Park等分析了粒子荷電與空間湍流分布對板式電除塵器的影響，認為當粒子空間荷電密度非常高時，內(nèi)部電勢比施加的外部電勢還要高；另外，粒子的分散度超過了她的擴散，因此當粒子空間荷電密度很高時，湍流的影響就會消失。F.Beux等人利用低階模型逼近與重建線板式電除塵器內(nèi)電場，采用了簡約形式的麥克維斯方程，做了兩個方面的工作，1）在基于KL分解的基礎上，提出了一個半經(jīng)驗的技術，能夠玉簫的改進數(shù)值

9、解；2）重建了完整電場。Yosuke Kuroda等研究了電極形狀的影響以及勢壘放電型電除塵器的性能，為了更好的提高電除塵器的效率，該研究采用的不是電暈放電</p><p><b>　　三、展望 </b></p><p>　　由于本文采用了k 一6 模型，仍使用了Boussinesq的線形本構關系及標量的粘性系數(shù)觀念，在這種情況下，可以獲得滿意的結果，可以滿足研究電除

10、塵器內(nèi)電流體場的要求。但隨著流體理論和電場理論的發(fā)展，電除塵器內(nèi)電流體場的研究將推向深入。近來有的學者提出：跳出雷諾方程的不封閉性，轉攻N 一S 方程的非線性問題，直接求解方程而后平均的思想，讓人耳目一新。如何將這一思想嫁接到電流體場的求解上，是將來研究的重要課題；另外如何利用雷諾應力輸運方程求解電流體場也是今后的一個發(fā)展方向。 </p><p>　　數(shù)據(jù)融合。在電除塵器的研究中，試驗測量和數(shù)值模擬是兩種不同的研

11、究方法。試驗測量是從電除塵器內(nèi)部直接觀測得到的數(shù)據(jù)，但由于觀測設備的局限和觀測點物理量的隨機變動，觀測結果就有不可避免的誤差，從本質上講，這種方法是采樣研究。數(shù)值模擬是根據(jù)所研究的電除塵器的尺寸特征等，簡化電流體場的控制方程，并在離散方程是對參數(shù)作出進一步的簡化，因此，數(shù)值模擬本質上只是近似的反映了電除塵器內(nèi)部的場的規(guī)律。兩種研究方法都是對電除塵器內(nèi)部場強的研究，獲取的數(shù)據(jù)具有各自的長處和不足。因此，采用將兩種數(shù)據(jù)結合的方法來研究電除塵

12、器的內(nèi)部機理，兩種方法并重，互為補充將是一個很好的方向。 </p><p><b>　　總結 </b></p><p>　　電除塵器中的電場和流體場的分布是決定電除塵器運行性能和除塵效率的主要因素。因為在電除塵器中，電場和流體場之間、以及它們與濃度場、溫度場、壓力場等其它性質的場之間，有著不可分割的耦合關系，這些場之間相互作用，相互影響，共同構成一個復雜的場的綜合體，

13、所以給理論上研究分析電除塵器中場的精確分布帶來一定的困難。因此，如何建立適當?shù)臄?shù)學模型，從理論上分析研究電除塵器的工作特性，為電除塵器的設計提供科學的理論指導，對于縮短設計過程、提高除塵器性能有重要意義，也對我國科技的進步有著重要影響，也是為我國的環(huán)保作出了貢獻。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 常同芳。 電除塵器運行中的

14、安全管理問題[J]. 電力安全技術. 2001(01) </p><p>　　[2] 于東升。 混合間距電除塵器的應用[J]. 中國礦業(yè). 1995(06) </p><p>　　[3] 梁振山，隋秀蘭，朱有產(chǎn)，張桂平。 關于電除塵器空氣動力場的研究[J]. 水利電力勞動保護. 1994(03) </p><p>　　[4] 陳福根。 寶鋼Ⅱ燒結機頭電除塵器的運行狀