脉冲放电粒子荷电机理的研究

脉冲电晕放电在脉冲期间产生大量的高能电子，形成粒子在电场中的电子荷电．依据粒子附近的电子密度Ｂｏｌｔｚｍａｎ分布和电子在粒子表面传输的速率方程，在电子的动能大于或等于粒子表面势垒能的边界条件基础上得到粒子在脉冲电晕场中粒子荷电的速率方程，并利用龙格库塔法求解荷电速率方程得到粒子在脉冲放电条件下的荷电量．计算结果表明脉冲放电下的粒子荷电量平均是直流电晕放电的离子荷电量的１８倍，最大荷电量是０５—１５μｍ范围内的粒子，荷电量是直流电晕的２６倍．这一结果不仅与Ｄａｖｉｄ的粒子自由电子荷电理论结果相似，而且与微细粒子电子荷电量测试结果基本一致．     

微小液滴荷电特性的研究

本文采用密立根室法,同时测量了液滴的粒径和电荷量,对DOP气溶胶微滴的荷电特性进行了测定。实验结果和理论计算值进行了比较。对密立根室荷电测量系统的误差进行了分析和讨论。     

粉尘污染的危害性及其防治措施

粉尘污染是大气污染物的一种。也是气溶胶状态污染物的一种。气溶胶系指沉降速度可以忽略不计的固体粒子、液体粒子或固 体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。粉尘烟尘、飞灰、烟、液滴、轻雾、雾、降尘、飘尘、总悬浮微粒都属于气溶胶。     

低Reynolds数雨滴表面流体滑移及重力效应对粒子清除的影响

采用拉格朗日法求解了低Reynolds数雨滴以终端下落速度时对大气气溶胶粒子的捕集效率,为考察雨滴表面流体滑移效应,采用Hadamard-Rybczynski流场描述低Reynolds数下雨滴的绕流特征,数值计算中考虑了粒子的惯性碰撞与拦截捕集机理,分析和讨论了雨滴表面流体滑移及粒子重力效应作用对粒子捕集效率的影响.结果表明,若忽略雨滴表面流体滑移及粒子的重力效应,则数值计算结果与已有分析结果一致.当考虑雨滴表面流体滑移效应,则粒子捕集效率有一定程度增加,增加幅度与雨滴尺寸、粒子尺度及粒子密度等参量均有关.粒子所受的重力对雨滴捕集粒子的能力起削弱作用,其削弱程度依赖于粒子拦截参数(R)和Stokes数(St)的大小,在0.2St0.3区间,重力作用对粒子捕集的削弱作用最为显著.     

荷电雾滴表面带电尘粒捕集的数值分析

通过数值计算分析了带电粉尘粒子在荷电雾滴上的捕集特性,主要考虑尘粒惯性和静电效应对于提高粒子捕集效率的相对强弱.结果表明,在不同粒径区间内,粒子的惯性效应和雾滴与粒子间的库仑力对强化粒子靶效率的作用需要仔细加以辨认,同时证明了当雾滴弱荷电时,对亚微米带电粒子捕集依然是有效的.     

液滴荷电雾化湿式电除尘器颗粒捕集特性研究

为研究液滴荷电雾化作用下静电场中粉尘颗粒的捕集特性,设计并搭建了线板式湿式电除尘装置,通过实验获得了电场强度、停留时间、粉尘浓度和液滴流量等参数对捕集效率的影响规律.结果表明,施加雾化荷电液滴后各粒径段颗粒的分级穿透率均低于干式电除尘器,随着电场强度增加至3.5kV/cm,分级穿透率降幅逐渐增大,出口浓度降幅达到最大值,PM_0.5、PM₁和PM_2.5分别降低了28.7%、28.0%和27.1%,高于3.5kV/cm后降幅逐渐减小.相同电场强度下,捕集效率随停留时间的增加而增大,电场强度为4kV/cm时,停留时间由2.14s增大至4.04s,PM_0.5、PM₁和PM_2.5的分级穿透率分别降低了50.2%、49.3%和48.5%.随着粉尘浓度的增加,颗粒碰撞和凝并作用提高,捕集效率逐渐增大,当空间电荷密度难以满足颗粒充分荷电后,继续增大粉尘浓度将导致捕集效率降低.液滴流量的增大能够促进颗粒荷电与凝并,有利于提高捕集效率.与传统湿式电除尘器相比,采用液滴荷电雾化能够明显降低耗水量,且保持较高的颗粒捕集效率.     

扩散荷电对两种ESP除尘性能影响的对比分析

为了考察不同电极结构静电除尘器(electrostatic precipitator,ESP)中的扩散荷电效应,建立了电场、颗粒动力场和流场多场耦合下的理论模型,在分析荷电机理和模拟颗粒运动轨迹的基础上,得到了扩散荷电的考虑与否对除尘效率的影响。结果表明:扩散荷电提升了ESP中颗粒偏向收尘极板的幅度,对分级除尘效率的贡献率随粒径减小呈非线性增大的趋势,对综合除尘效率的贡献率随工作电压降低而增大;与三电极ESP相比,扩散荷电对双电极ESP中颗粒的偏向幅度、分级效率和综合效率的贡献影响更明显,并在分级效率上影响的粒径区域更大。     

阵列荷电液滴吸附细颗粒物的数值模拟

静电湿式除尘技术可以改善传统湿式除尘技术对于微细颗粒物吸附效果不佳的状况。通过求解牛顿方程,建立静电力和气动力共同作用下在阵列液滴群吸附下细颗粒物运动的数值模型,通过追踪二维空间中细颗粒物的运动轨迹,描述荷电液滴吸附细颗粒物的动力学演变过程。结果表明:大阵列的液滴群,较小的相邻液滴平均间距能获得更高的吸附效率;相同的气液比下,小粒径的液滴群能获得更高的除尘效率。     

脉冲放电除尘中颗粒的荷电研究

脉冲电除尘电晕放电状态不同于传统的直流电除尘。脉冲电晕放电在脉冲期间产生大量的高能电子，使颗粒在电场中进行电子荷电。窄脉冲放电电晕区可覆盖整个电极间区域，荷电区域内既有电子，也有正离子和负离子，电子能量远高于离子能量，正负离子数量不平衡。粒子荷电过程分2个阶段，在脉冲放电期内为电子荷电，脉冲期过后为离子荷电。     

气溶胶粒子在毛细管中沉积与再悬浮

采用亚微米单分散聚苯乙烯球形硬气溶胶粒子和脉冲进样技术,测定了气溶胶粒子在管道中的沉积率,研究了沉积率与流体速度、管道长度、管道直径和气溶胶粒子大小之间的关系.结果发现,在相同条件下,沉积率随管长增加而增大;随流体速度增加而减小.在相同体积流量下,沉积率与管径关系不大;而沉积率与气溶胶粒子大小之间的关系比较复杂.沉积的气溶胶粒子如果在更大流速冲击下,将发生反弹,部分气溶胶粒子从黏附表面上分离再次悬浮于流体中.     

油田采出液乳化程度的影响因素试验研究

通过模拟油田采出液,考察了油水比、聚合物、表面活性剂及天然固体颗粒物对油田采出液乳化程度的影响。试验表明:随着油水比下降,模拟水样含油量降低,油珠Zeta电位升高,平均粒径变大,水样乳化稳定性减弱;HPAM会吸附于油珠表面从而增强其负电性,降低油珠间的有效碰撞,使油珠的平均粒径较小,导致油水分离较困难;表面活性剂会直接降低水样的表面张力,增强油水亲和性,导致水样含油量增大,同时增强了油珠的负电性,不利于油珠的集结聚并;天然固体颗粒物本身有一定的电负性,降低了油珠的Zeta电位,增加油珠的静电排斥,妨碍油珠的聚并,同时使水样的含油量升高,最终导致乳状液稳定。     

旋/直复合流化对脱硫塔内粘壁问题的影响

采用激光相位多普勒颗粒分析仪(3D-PDA)测试了新型内旋/直复合流化方式下循环流化床烟气脱硫塔内与粘壁有关的气-液-固三相参数,试验证明:旋/直复合流化能够提高塔中下部特别是近壁处的气固切向速度及气固间相对切向滑移速度,增强扰动,同时提高脱硫塔中下部特别是近壁处的固体颗粒浓度,有利于促进液滴或含湿颗粒的高效利用和快速干燥,减轻粘壁;旋/直复合流化下液滴在塔内的分布变化也证明旋流风对促进液滴干燥、减轻粘壁的积极作用;旋流风量的增加对近壁处液滴的干燥速度及固体颗粒浓度的影响表明,旋流风量占总流量的16%左右合适。     

层状云清除气溶胶的数值模拟

建立了一个一维层状云系的气溶胶清除模式,模式旨在模拟云发展过程中云、雨水中气溶胶浓度的时空演变规律,研究气溶胶粒子的云内清除和云下清除的相对贡献大小及其湿沉降速率等.模拟结果在一定程度上与实测结果相符.     

BSSF滚筒法液态钢渣水淬尾气净化工艺的分析

针对BSSF滚筒法钢渣水淬工艺尾气排放存在的湿度高、间歇性、波动性大、烟尘粒径小等特点,提出了采用旋流喷雾除尘和自激式湿法除尘的联合工艺,结合工程应用对除尘效果进行了理论分析和数值模拟论证。结果表明：在除尘器前的管道内采用气雾两相喷枪进行喷雾,通过微细尘粒与液滴发生碰撞凝并,可以使捕集颗粒物尺度增大。在管道截面平均风速...     

石灰在煤泥水混凝中的作用机理研究

石灰在煤泥水混凝中的作用机理：石灰对煤泥水的混凝作用不是补给了ＯＨ－，而是提供了大量的Ｃａ２＋，Ｃａ２＋通过压缩双电层，破坏了煤泥颗粒的稳定性从而使煤泥颗粒发生凝聚，ＯＨ－和Ｃａ（ＯＨ）２对煤泥水的混凝不直接起作用。     

磁场水处理技术中微观电磁感应行为分析

运用电磁学基础知识,引用分子电流模型,通过数学推导,分析得出水系统中微观粒子因受到电磁感应影响,可引发电子云分布改变。同时论证说明各磁场因素对该过程的影响,并通过试验进行了验证。分析表明:在磁场水处理技术中,微观电磁感应现象更具有普遍意义,进一步揭示磁场水处理技术的磁场作用机理,为磁场水处理装置的设计与应用提供了依据。     

酸雾净化器的试验研究

本文提出了一种新的酸雾净化方法.其特点是借助湿式纤维过滤层从空气中分离酸雾.纤维过滤层用喷雾将其封闭,由于纤维的湿润表面和微细水雾滴为酸雾粒子与其碰撞和截留提供了更多的机会,因而提高了酸雾捕集效率.与其他净化吸收塔相比较,它的特点是阻力低,效率高、体积小、成本低.这种湿式过滤器也可用于车间空气的循环净化而不必在冬季抽排大量车间内空气导致能耗的增加.文中推导了几个公式用于设计时计算阻力、流量和效率.     

新疆干旱区气溶胶间接效应区域性分析

利用MODIS气溶胶和云资料以及实测的降水数据,可从宏观角度分析新疆区域气溶胶时空分布特征,研究气溶胶与云和降水之间的相互影响关系.结果表明：近十年来受区域暖-干趋势的转变影响,新疆地区气溶胶光学厚度空间分布呈现显著的区域性和季节性差异;南疆地区气溶胶光学厚度整体高于北疆地区,春、夏高,秋、冬低,整体呈现增加趋势,其中,北疆地区气溶胶光学厚度变化程度相对较为显著;受气候变化和颗粒粒径差异影响,新疆干旱区云光学厚度与气溶胶光学厚度呈负相关变化趋势,相关系数北疆地区高于南疆地区;云水路径受温度、湿度影响较大,对气溶胶光学厚度的变化的敏感程度北疆大于南疆,夏季最高,冬季最低;气溶胶光学厚度与云滴粒子有效半径关系复杂,受水汽影响较大,在云层含水量较低的情况下,云滴粒子有效半径与气溶胶光学厚度呈负相关,说明在干燥地区或季节,气溶胶的增加,抑制云滴粒子的增长;整体来看,新疆干旱区气溶胶的增加抑制了区域降水的形成.     

浅析燃木屑锅炉的消烟除尘改造

通过对燃木屑锅炉消烟除尘的改造 ,得出对于不同燃料结构的锅炉所采用的消烟除尘方法也应随烟尘的性质改变而改变的结论。在传统的燃煤锅炉单筒花岗岩水膜除尘器中心加装竖式喷淋管增加三级倒扣盆状水膜能解决密度小、颗粒细的木屑烟尘净化难题。     

石家庄地区雾霾天气下云滴和云凝结核的分布特征

2009年5~10月在石家庄地区对雾霾天气下的近地面到高空的云雾滴和云凝结核(CCN)进行了7架次飞机探测.利用PMS云粒子测量仪器、机载温湿仪和连续气流纵向热梯度云凝结核仪获得的云雾粒子和云凝结核(CCN)探测资料,分析了层积云(Sc)和高积云(Ac)中云粒子浓度、液态含水量、粒子算术平均直径和粒子有效平均直径的垂直分布特征;分析了CCN垂直和水平分布特征以及谱分布.结果表明雾霾天气状况下,云滴数浓度在102个/cm3量级上.高云粒子粒径总体大于低云粒子.云含水量平均值范围为0.03~0.14g/m3;地面到600 m高度内, CCN值的平均值为3034cm-3(过饱和度S=0.3%).对CCN的活化谱进行拟合表明石家庄属于典型大陆性核谱,云对CCN有消耗作用,逆温层的存在使得该区CCN浓度累积增加.