【摘要】：二十一世紀(jì),化石燃料的大量使用造成大氣污染日益加重,其中顆粒物與有毒氣體(NO_x、SO_x、NH_3)等污染物在大多數(shù)情況下相伴而生,針對(duì)這一污染趨勢(shì)的治理,采用較為先進(jìn)的高壓靜電技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)廣受?chē)?guó)內(nèi)外歡迎,利用該項(xiàng)技術(shù)在處理顆粒物污染的同時(shí),協(xié)同處理氣體污染物是學(xué)界和工業(yè)界一直所追求的方向。基于固態(tài)、氣態(tài)污染物的協(xié)同處理思想,本篇論文主要針對(duì)有毒污染氣體(NO_x、SO_x、NH_3)的處理所需要的溶液物質(zhì),研究了高壓靜電霧化條件下不同液體介質(zhì)(水、氫氧化鈉溶液、無(wú)水乙醇、生物潤(rùn)滑油)的荷電微射流體狀況。不同的液體介質(zhì)在高壓靜電霧化條件下有著不同的霧化特性,文章分別對(duì)不同液體介質(zhì)在靜電高壓霧化條件下的:霧化模式、霧化模式區(qū)間過(guò)渡、泄漏電流;荷電微射流體的條件霧化角、射流角、偏移位移、加速度、速度;荷電微射流體斷裂時(shí)的液橋長(zhǎng)度、平均粒徑大小、霧滴中徑等狀態(tài)特征量進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。文章采用的是無(wú)動(dòng)力式空腔霧化實(shí)驗(yàn)裝置,利用高速攝像儀PCO.dimax以及圖形分析軟件Image-Proplus對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與結(jié)果測(cè)量。記錄不同液體介質(zhì)在高壓靜電霧化條件下的狀態(tài)參數(shù)與其荷電微射流體的微觀運(yùn)動(dòng)過(guò)程。結(jié)果表明:(1)在無(wú)動(dòng)力式空腔霧化實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)放電間距一定時(shí),空腔針電極的電暈電流與電壓成正相關(guān)關(guān)系;當(dāng)放電電壓一定時(shí),空腔針電極的電暈電流與放電間距卻呈現(xiàn)反比關(guān)系;電流上升梯度與電壓呈正相關(guān)關(guān)系,并且電壓越大,電流梯度越大。(2)在同一放電試驗(yàn)平臺(tái)下,對(duì)三種液體介質(zhì)的霧化模式進(jìn)行了試驗(yàn)分析,其中NaOH溶液的霧化模式有脈動(dòng)模式、錐射流模式等;無(wú)水乙醇則有紡錘模式、多股紡錘模式等;生物潤(rùn)滑油有錐射流模式、多股射流模式等;借助流體動(dòng)力學(xué)弛豫時(shí)間?_a與荷電弛豫時(shí)間?_b的比值對(duì)霧化模式進(jìn)行了統(tǒng)一解釋,經(jīng)計(jì)算得知:當(dāng)?_a/?_b1,表明荷電微射流體上的電荷遷移速率遠(yuǎn)大于表面張力的形變速率,呈現(xiàn)為錐射流模式;當(dāng)?_a/?_b≈1,表明荷電微射流體上的電荷遷移速率與表面張力形變速率共同作用,呈現(xiàn)為紡錘模式。四種液體介質(zhì)在高壓靜電霧化條件下(10~25kV)的泄漏電流與液體介質(zhì)自身電導(dǎo)率相關(guān)聯(lián),泄漏電流與電導(dǎo)率呈正相關(guān)關(guān)系。(3)在一定霧化電壓區(qū)間下,荷電微射流體的射流條件霧化角與射流角度均隨著電壓增大,先增后減,且在(20?5 kV)處達(dá)到最大值,明確的反映出液體介質(zhì)抗擾動(dòng)率以及偏移位移的大小;荷電微射流體的加速度隨著電場(chǎng)梯度的減小而減小,速度在加速度的影響下,增加量減小,最后逐漸趨于平穩(wěn)。因此,荷電微射流體在電場(chǎng)中做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。(4)在霧化效果的實(shí)驗(yàn)研究中,測(cè)量不同電壓下液體介質(zhì)的液橋長(zhǎng)度,當(dāng)電壓一定時(shí)液橋長(zhǎng)度與粘度系數(shù)呈正比關(guān)系;對(duì)液橋斷裂后的荷電微射流體平均粒徑(AGD)大小進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì),在25kV處AGD達(dá)到最小值;針對(duì)AGD所選取出的最優(yōu)平均粒徑電壓,利用數(shù)量中徑、體積中徑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集以及計(jì)算求解,得到霧化均勻度,從而確定在該試驗(yàn)裝置下,25kV放電電壓為最優(yōu)電壓。文章通過(guò)靜電霧化實(shí)驗(yàn)裝置,探尋了不同液體介質(zhì)在高壓靜電霧化氛圍下的霧化模式、霧化模式區(qū)間過(guò)渡、泄漏電流;荷電微射流體的條件霧化角、射流角、偏移位移、速度、加速度;荷電微射流體斷裂時(shí)的液橋長(zhǎng)度、平均粒徑大小、霧滴中徑等狀態(tài)特征量。解釋了各個(gè)液體介質(zhì)呈現(xiàn)出不同狀態(tài)參量的原因,為空腔霧化的應(yīng)用提供了理論支撐。
【圖文】：

圖 1-1 我國(guó) 2000~2012 年主要能源使用分布圖 化石燃料的燃燒使用是一把雙刃劍，它能給人類(lèi)帶來(lái)能源上的便捷，也能給環(huán)害�；剂系娜紵斐傻拇髿馕廴景咐龜�(shù)不勝數(shù)，，如：1943 年美國(guó)洛杉磯首光化學(xué)污染，4 天內(nèi)有約 6000 人患病 17 人死亡；在 1952 年的 12 月英國(guó)倫敦

接觸荷電等效電路圖
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：X701

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2614048