微静电过滤技术对室内PM2.5的净化效力研究

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1、微静电过滤技术对室内PM2.5的净化效力研究StudyonPurificationEffectofMicro-ElectrostaticFiltrationTechnologyonIndoorPM2.5学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程研究生：张志伟指导教师：孙贺江天津大学环境科学与工程学院二零一七年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宂工作和取得的己经发表研宄成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文屮不包含其他人也不铒含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证或撰写过的研宄成果，一书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所

2、做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、／如／２：丨学位论文怍者签名：签字日期年月日抹７／学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复剌手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）：学位论文作者签名：导师签名￣＂＞丨／工签字曰期：＞年曰签字日期：〇月曰＂＞丨／／＾＾摘要PM2.5作为室内重要的颗粒污

3、染物，严重影响人们的生活水平和身体健康。微静电技术是目前静电过滤技术中最为先进、效率最高的一项技术，在控制PM2.5污染方面具有显著的效果。但目前关于微静电技术的研究主要是实际性能测试和应用改进，没有进行系统性的理论和实验研究。本文在传统静电过滤技术研究的基础上，建立了微静电过滤器的理论计算模型，搭建了四个实验测试平台，对微静电过滤器及设备进行了较为全面的实验研究。通过对微静电技术的理论与实验研究，得到的主要结论如下：(1)采用多依奇公式计算得到的效率和CFD计算得到的阻力都与实验结果有较好的吻合程度，但理论值略高于实际值。PM2.5计重效率与0.7μm颗粒物计数效率相近。矩形

4、通道的微静电过滤器比平行四边形通道的阻力可降低23-25%。(2)相同迎面风速下，微静电过滤器PM2.5过滤能效比大于介质过滤器。在微静电过滤器前增加介质过滤器，可以提高效率并减缓衰减，但降低了PM2.5过滤能效比。G4过滤器比F7过滤器更适合与微静电过滤器组合使用。(3)A2尘比ASHRAE尘更适合于静电过滤器的容尘性能试验，采用固定容尘量法和固定用水量法可分别比较静电过滤器的容尘性能和性能恢复能力。大气尘可用于静电过滤器分级粒径计数效率的测试，计重效率的计算值比实测值更适合于静电过滤器的性能评价。质量因数可用于评价静电过滤器初始性能和全过程性能。(4)微静电型新风净化器的初

5、始PM2.5净化能效是高效级，为介质型的1.8-2.2倍。相同条件下，微静电型新风净化器具有更好的长期运行性能。长期运行前后，微静电过滤器的PM2.5过滤能效比下降幅度更小，比介质过滤器拥有更好的集尘性能。离子式微静电型空气净化器的PM2.5过滤效率与室内PM2.5浓度存在明显的负相关关系。随着容尘量的增加，介质型空气净化器的PM2.5过滤效率出现先增加后减小的现象。关键词：PM2.5，微静电，IFD，理论模型，容尘，长期性能，评价IABSTRACTIndoorPM2.5,asanimportantparticlepollutant,hasseriouslyaffectedpe

6、ople'slivingstandardsandphysicalhealth.Micro-electrostatictechnologyisthemostadvancedelectrostaticfiltrationtechnologywiththehighestefficiency,whichhasasignificanteffectinthecontrolofPM2.5pollution.However,thecurrentresearchonmicro-electrostatictechnologyismainlytheactualperformancetestingan

7、dapplicationimprovement,withoutsystematictheoreticalandexperimentalstudies.Basedontheresearchofthetraditionalelectrostaticfiltrationtechnology,thispaperestablishedthetheoreticalcalculationmodelofthemicroelectrostaticfilterandsetupfourexperimentalte