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(diǎn)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?jī)?nèi)容包括荷電液滴對(duì)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(jì)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(guó)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(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)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(chǎng)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(yùn)動(dòng)方程，完成氣相和顆粒相動(dòng)量及質(zhì)量的交換，實(shí)現(xiàn)雙相耦合。荷電液滴吸附顆粒物的影響因素較多，針對(duì)各個(gè)參數(shù)間相互耦合的特點(diǎn)，將顆粒物的運(yùn)動(dòng)方程無(wú)量綱化，獲得影響顆粒物運(yùn)動(dòng)特性的無(wú)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(duì)荷電單液滴吸附細(xì)顆粒物的過(guò)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(dòng)力學(xué)特性。模擬結(jié)果表明:單液滴對(duì)細(xì)顆粒物的吸附能力主要由斯托克斯數(shù)(Stk)、庫(kù)侖數(shù)(Kc)以及雷諾數(shù)(Re）數(shù)決定;液滴變形后造成流場(chǎng)及電場(chǎng)的變化對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)單個(gè)參數(shù)改變時(shí)，模擬和實(shí)驗(yàn)中液滴的吸附效率具有一致的變化趨勢(shì)，驗(yàn)證了模型的正確性，該模型對(duì)于工程應(yīng)用具有