發(fā)布時(shí)間：2020-03-19 13:51

【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,能源消耗量逐年增加,而煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中長(zhǎng)期占據(jù)主要位置,控制煙氣細(xì)顆粒物的污染成為當(dāng)務(wù)之急。傳統(tǒng)除塵設(shè)備對(duì)細(xì)顆粒物的脫除效果差,導(dǎo)致大量細(xì)顆粒物排放大氣。團(tuán)聚技術(shù)能夠使細(xì)顆粒物團(tuán)聚長(zhǎng)大成為大顆粒,從而通過(guò)傳統(tǒng)除塵設(shè)備脫除,聲波團(tuán)聚技術(shù)被認(rèn)為是一種可行性強(qiáng)、潛力大的團(tuán)聚技術(shù)。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法,對(duì)聲波團(tuán)聚細(xì)顆粒物的效果進(jìn)行研究。選擇同向團(tuán)聚作用、湍流團(tuán)聚作用和布朗團(tuán)聚作用作為細(xì)顆粒物在聲波團(tuán)聚室中的團(tuán)聚機(jī)理�；跉W拉模型耦合顆粒群平衡模型的方法,構(gòu)建了較為完善的聲波團(tuán)聚計(jì)算模型。數(shù)值模擬采用在本文實(shí)驗(yàn)中實(shí)際測(cè)得的氣溶膠顆粒物數(shù)量濃度作為初始條件,粒徑分布范圍為0.3-2μm。建立了聲波團(tuán)聚實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證利用所構(gòu)建的計(jì)算模型模擬計(jì)算分析煙氣細(xì)顆粒物的聲波團(tuán)聚的可行性,并對(duì)聲波頻率、聲強(qiáng)、聲波傳遞方向與流動(dòng)方向之間的夾角對(duì)細(xì)顆粒物團(tuán)聚效果的影響規(guī)律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在某一聲波頻率帶使得團(tuán)聚效果最好,在所實(shí)驗(yàn)的聲強(qiáng)范圍內(nèi),聲強(qiáng)越大團(tuán)聚效果越好,聲波傳遞方向與流動(dòng)方向平行時(shí)的團(tuán)聚效果優(yōu)于聲波傳遞方向與流動(dòng)方向垂直時(shí)的團(tuán)聚效果。本文提出了一種新型聲波團(tuán)聚室,新型聲波團(tuán)聚室在傳統(tǒng)聲波團(tuán)聚室內(nèi)加裝了擾流裝置(圓柱、渦片)�；陔x散相模型,本文對(duì)新型聲波團(tuán)聚室內(nèi)的流場(chǎng)和顆粒物運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)渦片能夠增強(qiáng)流場(chǎng)分布不均勻性,延長(zhǎng)顆粒物最大停留時(shí)間,增大湍動(dòng)能,更適用于新型聲波團(tuán)聚室�；诼暡▓F(tuán)聚計(jì)算模型,本文進(jìn)一步優(yōu)化了新型聲波團(tuán)聚室結(jié)構(gòu),對(duì)擾流渦片的尺寸、列間距、行間距、形狀、排列方式和顆粒物體積分?jǐn)?shù)對(duì)團(tuán)聚效果的影響規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬研究,得到了最佳的新型聲波團(tuán)聚室結(jié)構(gòu)。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文3章 氣溶膠細(xì)顆粒物聲波團(tuán)聚的實(shí)驗(yàn)建立聲波團(tuán)聚實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證第 2 章提出的聲波行性，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究聲波傳遞方向與流動(dòng)方向之間的夾對(duì)氣溶膠顆粒物團(tuán)聚效果的影響規(guī)律。系統(tǒng)建立了聲波團(tuán)聚實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)物圖如圖 3-1 所示，，示意驗(yàn)系統(tǒng)主要由氣溶膠發(fā)生系統(tǒng)、聲源系統(tǒng)、聲波團(tuán)聚室、量系統(tǒng)、氣溶膠尾氣凈化系統(tǒng)、熱敏風(fēng)速儀和聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x

本文建立了聲波團(tuán)聚實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)物圖如圖 3-1 所示，示意圖如圖 3-2所示。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由氣溶膠發(fā)生系統(tǒng)、聲源系統(tǒng)、聲波團(tuán)聚室、氣溶膠數(shù)量濃度測(cè)量系統(tǒng)、氣溶膠尾氣凈化系統(tǒng)、熱敏風(fēng)速儀和聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x等七個(gè)部分組成。圖 3-1 聲波團(tuán)聚實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X701

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本文編號(hào)：2590307