靜電除塵器多相流機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2018-04-05 11:05
本文選題:靜電除塵器 切入點(diǎn):荷電氣固兩相流 出處:《西安建筑科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:靜電除塵器是重要的環(huán)保設(shè)備,隨著環(huán)保工作的不斷深入,現(xiàn)有靜電除塵器的收塵效率亟待提高,氣流分布是影響靜電除塵器除塵效率的重要因素。除塵器中含塵氣體的運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜的三維氣固兩相流,本論文基于氣固兩相流理論,以計(jì)算流體力學(xué)為基礎(chǔ),構(gòu)建較完備的靜電除塵器多相流三維模型,深入分析靜電除塵器電暈電場(chǎng)的場(chǎng)效應(yīng)以及含塵氣體流動(dòng)特性。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)荷電兩相流運(yùn)動(dòng)方程建立;跉夤虄上嗔鞯幕纠碚,對(duì)荷電氣固兩相流理論進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)和分析,基于荷電兩相流中荷電粒子受力的分析,運(yùn)用雷諾輸運(yùn)原理,構(gòu)造適用于荷電兩相流的雷諾輸運(yùn)方程組,據(jù)此推導(dǎo)出荷電氣固兩相流中的連續(xù)相與離散相的連續(xù)性方程、能量方程及動(dòng)量方程,建立了荷電氣固兩相流動(dòng)的基本方程。(2)靜電除塵器電暈電場(chǎng)特性模擬仿真。通過對(duì)電勢(shì)泊松方程和電流連續(xù)性方程的耦合求解,來分析不同電極結(jié)構(gòu)(線 板式和芒刺 板式)下的伏安特性、電場(chǎng)強(qiáng)度以及電流密度分布特性,將MATLAB軟件數(shù)值模擬結(jié)果與文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,相對(duì)誤差小于5%,證明仿真方法可行。仿真結(jié)論如下:①電場(chǎng)強(qiáng)度和電流密度的分布均表現(xiàn)為電暈線表面處值最大,離開電暈區(qū)后迅速降低,至相鄰兩根電暈線的中間處降為零,在放電空間的其他區(qū)域分布較均勻;②電暈起暈電壓隨線線間距減小而升高,線線間距增大時(shí),伏安特性曲線會(huì)向左上移動(dòng)。即當(dāng)線板上的電壓相同時(shí),線線間距越大,電流密度越高;當(dāng)線線間距增加時(shí),伏安特性曲線會(huì)向右上偏移。即當(dāng)線線上的電壓相同時(shí),線板間距越大,電流密度越小;③在線線間距(18cm),線板間距(25cm),高電壓(60kV)條件下,電流密度均方根δ與最大相對(duì)誤差△max最小,電流密度分布均勻。(3)靜電除塵器多相流三維模型建立。調(diào)整氣流分布板和電暈電場(chǎng)獲得不同工況下氣流瞬態(tài)流場(chǎng)信息,流場(chǎng)特性變化分析結(jié)果表明:?電暈線周圍會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)旋度相反的旋渦,旋渦會(huì)對(duì)粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生顯著影響,旋渦大小隨電暈線數(shù)量的增加而減小。?根據(jù)受力不同可以把空間電場(chǎng)分為離子風(fēng)作用顯著的荷電區(qū)與電場(chǎng)力作用顯著的推動(dòng)區(qū)兩部分。在荷電區(qū),粉塵顆粒受旋渦影響比較大。在旋渦內(nèi),距離電暈線越近離子濃度越高,粉塵顆粒越容易荷電。旋渦強(qiáng)度較大,已荷電顆粒會(huì)進(jìn)入到氣流分布比較均勻的推動(dòng)區(qū);而在推動(dòng)區(qū),荷電顆粒受到電場(chǎng)力作用向收塵極板運(yùn)動(dòng),被吸附捕集。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X701.2
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1714492
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