工業(yè)排放的超細(xì)顆粒對(duì)于人體健康和生態(tài)環(huán)境都有著巨大的危害,近年來國家對(duì)于超細(xì)顆粒物的排放控制越來越嚴(yán)格。然而,由于傳統(tǒng)的分離設(shè)備以及工藝對(duì)于超細(xì)顆粒的分離能力有限,利用預(yù)團(tuán)聚技術(shù),提高進(jìn)入分離器內(nèi)顆粒粒徑是減小超細(xì)顆粒物排放的新興手段。本文研究了湍流以及增濕情況下超細(xì)顆粒物的團(tuán)聚行為以及顆粒團(tuán)聚物的分離特性。利用DEM-CFD方法,加載液橋力模型,采用臨界速度模型,基于Hertz-mindlin接觸模型探究了湍流以及增濕情況下的顆粒的團(tuán)聚概率,分析了顆粒速度、液固比以及接觸角與顆粒團(tuán)聚概率的關(guān)聯(lián)性,得到了團(tuán)聚概率的數(shù)學(xué)回歸模型;并將該模型通過udf加載到Fluent軟件中,在具有擾流圓柱的預(yù)團(tuán)聚管道內(nèi)計(jì)算了顆粒粒徑的變化規(guī)律,探究了影響顆粒粒徑分布的因素;另外搭建了帶有預(yù)團(tuán)聚裝置的分離設(shè)備,試驗(yàn)了其對(duì)超細(xì)顆粒分離特性的影響。結(jié)果表明:顆粒速度與團(tuán)聚概率存在明顯的負(fù)相關(guān),液固比與團(tuán)聚概率存在一般的正相關(guān),接觸角則與團(tuán)聚概率不相關(guān)。擾流圓柱的存在大大地促進(jìn)團(tuán)聚現(xiàn)象,液固比的提高也會(huì)使得顆粒粒徑向增大的方向發(fā)展,存在一入口氣速使得顆粒團(tuán)聚效果達(dá)到最佳,此條件下氣速的繼續(xù)提高會(huì)造成團(tuán)聚體的破碎...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 超細(xì)顆粒物團(tuán)聚技術(shù)
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 理論研究
        1.3.2 數(shù)值研究方法
        1.3.3 實(shí)驗(yàn)研究
    1.4 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
第二章 實(shí)驗(yàn)以及數(shù)值模擬條件的確定
    2.1 實(shí)驗(yàn)研究
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.1.4 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.2 數(shù)值模擬
        2.2.1 網(wǎng)格劃分
        2.2.2 計(jì)算模型
        2.2.3 邊界條件
    2.3 本章小結(jié)
第三章 液橋力條件下顆粒團(tuán)聚模型
    3.1 離散單元法
        3.1.1 Hertz-Mindlin接觸模型
        3.1.2 DEM的求解過程
        3.1.3 液橋力模型
    3.2 顆粒團(tuán)聚判據(jù)
    3.3 團(tuán)聚核函數(shù)
        3.3.1 湍流團(tuán)聚碰撞頻率
        3.3.2 顆粒液橋力作用下團(tuán)聚效率
        3.3.3 團(tuán)聚核函數(shù)的組合
    3.4 PBM-CFD耦合
    3.5 本章小結(jié)
第四章 顆粒團(tuán)聚核函數(shù)的確定
    4.1 顆粒在增濕湍流條件下的團(tuán)聚過程
    4.2 影響顆粒團(tuán)聚的因素
        4.2.1 顆粒速度對(duì)團(tuán)聚的影響
        4.2.2 液固比對(duì)顆粒團(tuán)聚的影響
        4.2.3 接觸角對(duì)顆粒團(tuán)聚的影響
    4.3 顆粒團(tuán)聚核函數(shù)的回歸分析
        4.3.1 相關(guān)性分析
        4.3.2 團(tuán)聚核函數(shù)回歸分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 湍流耦合增濕團(tuán)聚的數(shù)值模擬
    5.1 氣固流場分析
    5.2 影響顆粒粒度分布的因素
        5.2.1 擾流圓柱對(duì)顆粒粒度分布的影響
        5.2.2 初始顆粒濃度對(duì)顆粒粒度分布的影響
        5.2.3 入口氣速對(duì)顆粒粒度分布的影響
        5.2.4 液固比對(duì)顆粒粒度分布的影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 湍流耦合增濕團(tuán)聚的實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 湍流耦合增濕團(tuán)聚對(duì)分離器分離效率的影響
    6.2 湍流耦合增濕團(tuán)聚對(duì)粒級(jí)效率的影響
    6.3 本章小結(jié)
主要結(jié)論
不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3810616