外文翻譯---基于鍍線電除塵器量綱和相似度分析的評(píng)估（譯文）

1、中文 中文 7500 字 出處： 出處：Ortiz F J G, Navarrete B, Cañadas L. Assessment of plate–wire electrostatic precipitators based on dimensional and similarity analyses[J]. Fuel, 2011, 90(9):2827-2835.基于鍍線電除塵器量綱和相似度分析的評(píng)估 基于鍍線電除塵

2、器量綱和相似度分析的評(píng)估 F.J. Gutierrez Ortiz ?, B. Navarrete, L. Canadas摘要 摘要本文主要是對(duì) ESP 模型建筑進(jìn)行多維分析,得到更有效的建模結(jié)果。在過(guò)去幾十年，對(duì)靜電除塵器(ESP)廣泛應(yīng)用于各行業(yè)進(jìn)行了許多研究。然而,分析仍然是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題,盡管減少了 ESP 性能所需的參數(shù)數(shù)量定義,并提供 了一個(gè)可靠的擴(kuò)大所需的操作條件。全面的半工業(yè)規(guī)模的不變性(基于 pi-space)以及

3、一個(gè)覆蓋范圍內(nèi)的量綱,并選擇了更加靈活的參數(shù)。這種相似性的分析提出了新的工作,為了獲得目標(biāo)數(shù)之間的函數(shù)依賴和一組量綱。在 ESP 的出 口選擇顆粒粉塵濃度的比值。因此,做這些分析后,制定了相當(dāng)簡(jiǎn)化的模型。理論上,后來(lái)測(cè)試和驗(yàn)證與實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)顯示應(yīng)用程序的研究。通過(guò)這種方式,從一個(gè)工廠獲得非線性回歸模型匹配實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。1. 1.簡(jiǎn)介 簡(jiǎn)介電除塵器的(ESPs)主要用于燃燒褐煤或者煙煤的工業(yè)鍋爐的粉煤灰排放量減少【1】 ，鍍線電除塵器廣泛應(yīng)

4、用于工業(yè)生產(chǎn)中，在鍍線除塵器使用高電壓充電的過(guò)程中會(huì)有很多微粒出現(xiàn)，它的固體污染物運(yùn)動(dòng)規(guī)律潛在的基本原理就是通過(guò)電暈離子去撞擊懸浮微粒，然后這些懸浮微粒在電場(chǎng)的作用下向收集板運(yùn) 動(dòng)。實(shí)際的電除塵所配置的電場(chǎng)是由高電壓產(chǎn)生，這些高電壓是由一排集中放置在兩個(gè)平行接地收集板兩側(cè)的發(fā)射導(dǎo)線產(chǎn)生。這些導(dǎo)線的橫截面可能是圓形的或者方形的，也可能是更加復(fù)雜的形狀，這樣做可以有效增強(qiáng)電場(chǎng)，并且可以是電暈放電更高效。多年來(lái)，Deutsch-Anderso

5、n 方程已經(jīng)用于增大電場(chǎng)強(qiáng)度。這個(gè)理論運(yùn)動(dòng)速 度 w 可以通過(guò)平衡加載在微粒兩側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算獲得，這個(gè)電場(chǎng)可以抵消流體阻力（斯托克斯定律） 。很多學(xué)者都沒(méi)有運(yùn)用 w 的理論值在 Deutsch- Anderson 方程理論和實(shí)際實(shí)驗(yàn)中找到最佳值。所以一個(gè)“實(shí)際的有效的”運(yùn)動(dòng)速度就被運(yùn)用于卷吸，擴(kuò)散等實(shí)際生產(chǎn)中，這個(gè)“實(shí)際的有效的”的運(yùn)動(dòng)速度 并沒(méi)有在 Deutsch-Anderson 方程中得到論證。這個(gè)實(shí)際的運(yùn)動(dòng)速度只是一個(gè) 隨便的

6、顆粒大小，它僅僅只是一個(gè)尺度參數(shù)。最近 20 年來(lái)，研究者們建立了很多數(shù)學(xué)模型，他們想通過(guò)預(yù)測(cè)三個(gè)相互作用的場(chǎng)（也即是電場(chǎng)，氣流速度場(chǎng)和微粒運(yùn)動(dòng)場(chǎng)【2】 ）來(lái)評(píng)估電除塵器的微粒 運(yùn)動(dòng)效率。很多研究已經(jīng)通過(guò)解決時(shí)間平均 Navier–Stokes 方程式實(shí)現(xiàn)了 EHD 流場(chǎng)（即電場(chǎng)，氣流速度場(chǎng)和微粒速度場(chǎng)這三場(chǎng)）的計(jì)算，該模型是通過(guò)建立一個(gè)湍封閉模型【3,4】 ，然后頻繁的用 CFD 編碼來(lái)得出計(jì)算結(jié)果。新的模 型系統(tǒng)研究克服了此前電除塵

7、器模型中出現(xiàn)的簡(jiǎn)化缺點(diǎn)。CFD 在這樣的調(diào)查研究中很快就成為了工程應(yīng)用中一種強(qiáng)大且?guī)缀跏潜貍涞墓ぞ?。由于處于湍流?型近壁區(qū)和剪切層中的參數(shù)過(guò)多，計(jì)算網(wǎng)格十分精密，從而提高了計(jì)算機(jī)的運(yùn) 行時(shí)間，這些因素使 CFD 的分析結(jié)果有很大波動(dòng)，因此，我們必須加以解決。其他可以評(píng)估電除塵器性能的方法就是空間分析和物理相似度處理，所參量是基礎(chǔ)尺寸中線性無(wú)關(guān)的，所以，他們可以作為建立電除塵器性能模型的 無(wú)量綱數(shù)據(jù)。從π理論和空間均勻性的原則我們可以知

8、道，每一個(gè)無(wú)因次群是建立在一個(gè) 相互獨(dú)立的物理量基礎(chǔ)之上，這些相互獨(dú)立的物理量是由相互依賴的物理量變量通過(guò)恰當(dāng)?shù)慕M合而來(lái)。再者，所有的空間變量都與表 1-5 中的電除塵器性能 有關(guān)聯(lián)，表 1-5 中電除塵器性能是用國(guó)際單位表示，他們被設(shè)置成同類組，而且無(wú)因次群是起因于每一個(gè)與基準(zhǔn)標(biāo)注相關(guān)的變量和參數(shù)的組合。圖 1 和表 1 證明了電除塵器組合中其組合系統(tǒng)的主要幾何變量。電除塵器的電器零件的主要控制方程是泊松方程的電勢(shì)和電流連續(xù)性方程【7

9、】 。表 2 顯示了電除塵器的主要電氣變量，表 3 證明了與氣體特征相關(guān)的最主要變量。由 于電除塵器中的低平均流速和近似恒溫，所以氣體密度不變，部分效應(yīng)可以忽略，比如重力場(chǎng)和磁場(chǎng)，因?yàn)樗鼈冊(cè)陔姵龎m器中是影響非常弱，通過(guò)對(duì)流作用的離子傳輸與通過(guò)電場(chǎng)作用的離子漂移相比，其作用可以忽略不計(jì)【4】 。表 4 描述了粒子特征的主要變量。湍流混合系數(shù)描述了湍流的能量和動(dòng)量傳輸。通過(guò)一個(gè)無(wú)限湍流混合系數(shù)的上限（Deutsch 模型） ，我們可以推導(dǎo)出

10、遷移速度。表 1 電除塵器的主要幾何變量空間變量符號(hào) 說(shuō)明 單位 無(wú)量綱變量H 電場(chǎng)高度 m H/Dd 電極間距離 m d/Dr 放電極電極半徑 m r/DL 沉淀區(qū)域總長(zhǎng)度 m L/D表 2 電除塵器主要電氣變量空間變量 符號(hào)說(shuō)明 單位無(wú)量綱變量rg ε 氣體相對(duì)介電常 數(shù)（電容率）無(wú)量綱 = rg ε0g εεrp ε 顆粒相對(duì)介電常數(shù)（電容率）無(wú)量綱 = rp εb 離子遷移率s v m2G QbUD1 K 氣體電擊穿常數(shù)（電