电除尘器内离子风特性及颗粒物运动规律的研究
发布时间：2023-11-04 09:43
本文针对电除尘器中内离子风特性及颗粒物运动规律进行了数值研究。采用基于有限元法的COMSOL软件对电除尘器三维模型进行了数值模拟,分析了主气流与电流体动力学(EHD)流对于电除尘器内流场的共同作用。通过泊松方程与电流连续性方程耦合模拟电晕放电,采用稳态不可压缩Navier-Stokes方程与标准k-ε湍流模型求解气流流动,运用流体流动粒子追踪模块求解颗粒运动过程。得到如下结论:第一,对电除尘器中电场、流场的分布以及相互作用进行了数值研究。一方面探究了离子风对于电场与流场的影响以及正、负电晕放电下离子风对主气流场的扰动规律。另一方面,研究了温度对于电场与流场的影响。由结果可知,离子风的表现形式为涡旋。当无入口风速时,单线电极电除尘器内流场表现为四个涡旋,双线电极电除尘器则表现为八个涡旋,随着入口风速的提升,离子风作用减弱,直至入口风速为1.0m/s时主气流占据了整个流场;在正电晕放电条件下,离子风的存在对于主气流速度起到了提升的作用,而负电晕放电时,离子风则提升了收尘极板方向上的气流速度;随着温度的上升,气流密度降低,起晕电压下降,离子风作用减弱,流场气流平均速度得以提升。第二,研究了入...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 颗粒物的危害及来源
1.1.2 电除尘技术
1.1.3 离子风
1.2 国内外电除尘技术研究现状
1.2.1 数值模拟研究
1.2.2 理论与实验研究
1.3 本文研究的目的与意义
1.4 本文的研究内容
第二章 数值研究方法及模型建立
2.1 数值研究方法
2.2 COMSOL Multiphysics软件简介
2.3 电除尘器中的多物理场耦合
2.4 数值模型
2.4.1 静电场模型
2.4.2 气流流动模型
2.4.3 颗粒物荷电模型
2.4.4 颗粒物运动模型
2.5 几何模型与参数
2.6 边界条件与网格划分
2.6.1 边界条件
2.6.2 网格划分
第三章 电除尘器内离子风特性的数值研究
3.1 电场分布
3.1.1 电场分布模型验证
3.1.2 电场模拟结果分析
3.1.3 温度对于电场的影响
3.2 流场分布的数值研究
3.2.1 正电晕放电流场分析
3.2.2 负电晕放电流场分析
3.2.3 正负电晕放电对于速度分布影响的定量分析
3.2.4 离子风对于流场影响的定量分析
3.2.5 温度对于流场分布的影响
3.3 流场分布的PIV研究
3.3.1 测试系统
3.3.2 测试结果
3.4 本章小结
第四章 电除尘器内颗粒物运动规律的数值研究
4.1 颗粒物运动轨迹分析
4.1.1 粒子直径对于颗粒物运动轨迹的影响
4.1.2 入口风速对于颗粒物运动轨迹的影响
4.1.3 线电极个数对于颗粒物运动轨迹的影响
4.1.4 有无EHD流对于颗粒物运动轨迹的影响
4.1.5 温度对于颗粒物运动轨迹的影响
4.2 颗粒物收集效率分析
4.2.1 颗粒物收集效率模型验证
4.2.2 入口风速对于颗粒物收集效率的影响
4.2.3 施加电压对于颗粒物收集效率的影响
4.2.4 有无EHD流对于颗粒物收集效率的影响
4.2.5 温度对于颗粒物收集效率的影响
4.3 本章小结
第五章 线电极布置对于PM1.0收集效率影响的数值研究
5.1 线电极布置模型
5.1.1 几何模型
5.1.2 数值模型
5.2 入口风速对于PM1.0收集效率的影响
5.2.1 入口风速影响分析
5.2.2 线电极布置影响分析
5.3 施加电压对于PM1.0收集效率的影响
5.3.1 施加电压影响分析
5.3.2 线电极布置影响分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢
本文编号：3860053
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 颗粒物的危害及来源
1.1.2 电除尘技术
1.1.3 离子风
1.2 国内外电除尘技术研究现状
1.2.1 数值模拟研究
1.2.2 理论与实验研究
1.3 本文研究的目的与意义
1.4 本文的研究内容
第二章 数值研究方法及模型建立
2.1 数值研究方法
2.2 COMSOL Multiphysics软件简介
2.3 电除尘器中的多物理场耦合
2.4 数值模型
2.4.1 静电场模型
2.4.2 气流流动模型
2.4.3 颗粒物荷电模型
2.4.4 颗粒物运动模型
2.5 几何模型与参数
2.6 边界条件与网格划分
2.6.1 边界条件
2.6.2 网格划分
第三章 电除尘器内离子风特性的数值研究
3.1 电场分布
3.1.1 电场分布模型验证
3.1.2 电场模拟结果分析
3.1.3 温度对于电场的影响
3.2 流场分布的数值研究
3.2.1 正电晕放电流场分析
3.2.2 负电晕放电流场分析
3.2.3 正负电晕放电对于速度分布影响的定量分析
3.2.4 离子风对于流场影响的定量分析
3.2.5 温度对于流场分布的影响
3.3 流场分布的PIV研究
3.3.1 测试系统
3.3.2 测试结果
3.4 本章小结
第四章 电除尘器内颗粒物运动规律的数值研究
4.1 颗粒物运动轨迹分析
4.1.1 粒子直径对于颗粒物运动轨迹的影响
4.1.2 入口风速对于颗粒物运动轨迹的影响
4.1.3 线电极个数对于颗粒物运动轨迹的影响
4.1.4 有无EHD流对于颗粒物运动轨迹的影响
4.1.5 温度对于颗粒物运动轨迹的影响
4.2 颗粒物收集效率分析
4.2.1 颗粒物收集效率模型验证
4.2.2 入口风速对于颗粒物收集效率的影响
4.2.3 施加电压对于颗粒物收集效率的影响
4.2.4 有无EHD流对于颗粒物收集效率的影响
4.2.5 温度对于颗粒物收集效率的影响
4.3 本章小结
第五章 线电极布置对于PM1.0收集效率影响的数值研究
5.1 线电极布置模型
5.1.1 几何模型
5.1.2 数值模型
5.2 入口风速对于PM1.0收集效率的影响
5.2.1 入口风速影响分析
5.2.2 线电极布置影响分析
5.3 施加电压对于PM1.0收集效率的影响
5.3.1 施加电压影响分析
5.3.2 线电极布置影响分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢
本文编号：3860053
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/qiuzhijiqiao/3860053.html
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