荷电液滴吸附微细颗粒物机理的研究

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1、荷电液滴吸附微细颗粒物机理的研究InvestigationonMechanismofFineParticlesCollectionbyChargedDroplets2014年06月独创性声明本人郑重卢明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承

2、担。学位论文作者签名：谗互字珈f十年0月7日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版1电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处

3、办理。本学位论文属于不保学位论文作者签名：却殳鲁指导教师签名：L。ILt年‘月1口z口I坤年0月7净江苏大学硕士学位论文摘要荷电水雾除尘技术以其节能、环保以及高效除尘的特点而具有J'-阔的应用前景。本文围绕荷电液滴吸附细颗粒物的机理进行理论和数值模拟研究。研究内容包括荷电液滴对细颗粒物吸附机理的分析、荷电多相流模型的建立及单液滴和阵列式液滴群吸附细颗粒物的数值计算，为发展新型高效的荷电水雾除尘技术提供研究基础。本文的研究工作得到了国家自然科学基金的资助，主要研究工作如下：1、阅读大量国内外相关文献，对荷电液滴捕集细颗粒物

4、的机理进行分析。根据惯性碰撞沉积和静电沉积这两种作用机制下荷电液滴捕尘的条件，进一步分析了液滴周围流场的变化特性及液滴与细颗粒物的荷电特性。2、建立了荷电液滴吸附细颗粒物的多相流模型。求解N．S方程获得气相的连续方程，求解牛顿方程获得颗粒相的运动方程，完成气相和颗粒相动量及质量的交换，实现双相耦合。荷电液滴吸附颗粒物的影响因素较多，针对各个参数间相互耦合的特点，将颗粒物的运动方程无量纲化，获得影响颗粒物运动特性的无量纲参数，为荷电液滴吸附细颗粒物的数值模拟研究提供理论依据。3、对荷电单液滴吸附细颗粒物的过程进行数值模拟，

5、深入分析了荷电液滴吸附细颗粒物的动力学特性。模拟结果表明：单液滴对细颗粒物的吸附能力主要由斯托克斯数(stk)、库仑数皤0)以及雷诺数饵P)数决定；液滴变形后造成流场及电场的变化对细颗粒物的沉积特性具有较大的影响。将模拟结果与文献的实验结果进行对比，当单个参数改变时，模拟和实验中液滴的吸附效率具有一致的变化趋势，验证了模型的正确性，该模型对于工程应用具有一定的指导意义。4、通过阵列荷电液滴吸附细颗粒物的数值模拟研究，分析了阵列式分布液滴的整体数量、相邻液滴的纵向间距以及相同气液比下不同的液滴尺寸对除尘效率的影响。模拟的结

6、果为选择合适的喷雾量和喷头分布方式以达到最佳的除尘效果和最低的耗水量提供了参考依据。关键词：静电雾化，绌颗粒物，吸附，多相流，动力学模型，数值模拟荷电液滴对微细颗粒物吸附机理的研究II江苏大学硕士学位论文ABSTRACTElectrostaticspraydustremovaltechnologyisenergy-saving，environmentalandllighefficiencyforadsorptionofrespirabledust．Mechanismsofadsorptionoffineparticles

7、bychargeddropletisconsideredandtheoreticalandnumericalstudiesareobtainedinthispaper．Thestudyincludesadsorptionmechanismofdustcollection，builtofmodelformulti—phaseflow，numericalsimulationfordustremovalbybothasingledropletandanarrayofchargeddroplets．Allthesestudies

8、supportthetheoreticalprinciplefordevelopingnewpatternandhi．ghefficiencydustseparator．111estudyissupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina．Themainwo