荷電液滴吸附微細(xì)顆粒物機(jī)理的研究.pdf

1、荷電水霧除塵技術(shù)以其節(jié)能、環(huán)保以及高效除塵的特點而具有廣闊的應(yīng)用前景。本文圍繞荷電液滴吸附細(xì)顆粒物的機(jī)理進(jìn)行理論和數(shù)值模擬研究。研究內(nèi)容包括荷電液滴對細(xì)顆粒物吸附機(jī)理的分析、荷電多相流模型的建立及單液滴和陣列式液滴群吸附細(xì)顆粒物的數(shù)值計算，為發(fā)展新型高效的荷電水霧除塵技術(shù)提供研究基礎(chǔ)。本文的研究工作得到了國家自然科學(xué)基金的資助，主要研究工作如下:
　　1、閱讀大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，對荷電液滴捕集細(xì)顆粒物的機(jī)理進(jìn)行分析。根據(jù)慣性碰撞沉

2、積和靜電沉積這兩種作用機(jī)制下荷電液滴捕塵的條件，進(jìn)一步分析了液滴周圍流場的變化特性及液滴與細(xì)顆粒物的荷電特性。
　　2、建立了荷電液滴吸附細(xì)顆粒物的多相流模型。求解N-S方程獲得氣相的連續(xù)方程，求解牛頓方程獲得顆粒相的運動方程，完成氣相和顆粒相動量及質(zhì)量的交換，實現(xiàn)雙相耦合。荷電液滴吸附顆粒物的影響因素較多，針對各個參數(shù)間相互耦合的特點，將顆粒物的運動方程無量綱化，獲得影響顆粒物運動特性的無量綱參數(shù)，為荷電液滴吸附細(xì)顆粒物的數(shù)值模

3、擬研究提供理論依據(jù)。
　　3、對荷電單液滴吸附細(xì)顆粒物的過程進(jìn)行數(shù)值模擬，深入分析了荷電液滴吸附細(xì)顆粒物的動力學(xué)特性。模擬結(jié)果表明:單液滴對細(xì)顆粒物的吸附能力主要由斯托克斯數(shù)(Stk)、庫侖數(shù)(Kc)以及雷諾數(shù)(Re）數(shù)決定;液滴變形后造成流場及電場的變化對細(xì)顆粒物的沉積特性具有較大的影響。將模擬結(jié)果與文獻(xiàn)的實驗結(jié)果進(jìn)行對比，當(dāng)單個參數(shù)改變時，模擬和實驗中液滴的吸附效率具有一致的變化趨勢，驗證了模型的正確性，該模型對于工程應(yīng)用具有