【摘要】：隨著大氣污染與PM_(2.5)問題日益嚴重,我國對燃煤鍋爐顆粒物排放標準也提出越來越嚴格的限制,大多數傳統(tǒng)除塵技術已不能滿足要求。目前應用較為廣泛的濕式靜電除塵器雖然質量濃度可以達到標準,但由于除塵后排放的顆粒物由于絕大部分為PM_(2.5),雖然質量濃度小,但粒數濃度大,且存在耗水量大、腐蝕嚴重等諸多問題。如何更好地脫除煙氣中的細顆粒物成為研究熱點�；谶@種狀況,濕法電凝并技術應運而生,荷電液滴對細顆粒物的捕集過程成為該技術的核心。因此,本文主要采用數值模擬的方法對荷電液滴捕集顆粒物的過程進行分析討論。利用CFD技術對單荷電液滴脫除顆粒物過程展開研究,在湍流條件下明確流場運動參數、分析離散相在流場中被液滴捕集的機理。參考之前研究所采用的液滴凈化顆粒物模型,并根據實驗過程簡化,選取出數值計算模型。采用k-ω兩方程模型,利用C語言自編程的UDF導入求解器,加載出靜電力,對單荷電液滴脫除顆粒物的過程進行數值模擬。分析該過程凈化效率并探究其影響因素。本文針對了不同的顆粒帶電量、液滴帶電量以及氣流速度,對液滴脫除顆粒物的過程進行數值模擬,分析總結其對脫除效率的影響。結果表明:在一定范圍內,增大顆粒帶電量與液滴帶電量都可以提高單液滴脫除顆粒物的效率,但增大液滴荷電量的效果要優(yōu)于增大顆粒荷電量的情況;增大氣流速度,脫除效率隨之減小,在荷電液滴捕集顆粒物的過程中,靜電力對低速運行的小顆粒具有更好的效果。此外,設計并搭建實驗臺,對濕法電凝并脫除顆粒物過程進行實驗研究,與模擬結果進行對比分析并驗證模型。實驗結果顯示:其他工況不變,增大電暈荷電電壓可以提高凈化顆粒物的效率;增大細顆粒物的濃度,液滴對粒徑較小細顆粒物的凈化效率變化不大,對粒徑稍大的細顆粒物的凈化效率出現(xiàn)下降趨勢。將流場數值模型與大氣凈化模型相結合,根據數值模擬所得數據計算出群荷電液滴脫除顆粒物效率,與實驗結果進行對比。對比得出模擬數據與實驗數據所呈現(xiàn)趨勢基本一致,表明本文數值計算模型對于計算液滴脫除顆粒物過程是適合可靠的。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文康”轉為“非常不健康”。稠密的霧霾使華北平原的能見度下降到了 2 千米以下，這仍然是大量燃料燃燒造成的嚴重后果。專家預測，如果對燃燒源所產生的顆粒物不加以控制的話，到 2040 年，全球的顆粒物總排放量將從1990 年的 2 億噸增長為 6 億噸，這之中我國的顆粒物排放量就會從 4000 萬噸增長為 2 億噸。圖 1-2 為 2015 年有耶魯大學發(fā)布的一個全球空氣質量分級地圖，將世界的顆粒物污染情況作出了分級可視化效果。這張圖的數據來源于世界衛(wèi)生組織地面數據以及衛(wèi)星影像圖，顯示了世界各地的污染物顆粒或PM2.5的密度，，從此圖中可以看出，我國的顆粒物污染情況基本已經處于全球最嚴重的地步。因此，控制顆粒物的排放，尤其是可吸入顆粒物以及細顆粒物的排放迫在眉睫。

這仍然是大量燃料燃燒造成的嚴重后果。專家預測，如果對燃燒源所產生的顆粒物不加以控制的話，到 2040 年，全球的顆粒物總排放量將從1990 年的 2 億噸增長為 6 億噸，這之中我國的顆粒物排放量就會從 4000 萬噸增長為 2 億噸。圖 1-2 為 2015 年有耶魯大學發(fā)布的一個全球空氣質量分級地圖，將世界的顆粒物污染情況作出了分級可視化效果。這張圖的數據來源于世界衛(wèi)生組織地面數據以及衛(wèi)星影像圖，顯示了世界各地的污染物顆�；騊M2.5的密度，從此圖中可以看出，我國的顆粒物污染情況基本已經處于全球最嚴重的地步。因此，控制顆粒物的排放，尤其是可吸入顆粒物以及細顆粒物的排放迫在眉睫。圖 1-1 2014 年 10 月我國華北、華中地區(qū)的霧霾情況
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X773

【參考文獻】

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本文編號：2633050