聲波凝聚技術(shù)是一種新型細(xì)顆粒消除方法,它通過聲波的挾帶作用凝聚細(xì)顆粒,不添加任何物質(zhì),避免了環(huán)境污染。聲波凝聚技術(shù)不僅用于煙塵類污染源的治理,還可以應(yīng)用在人工消霧方面。本文主要通過數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn),研究聲波凝聚技術(shù)在人工消霧方面的應(yīng)用。首先,提出了改進(jìn)的均方根凝聚核函數(shù),提升了凝聚核函數(shù)的適用性和亞微米級(jí)顆粒、粒徑相近顆粒間凝聚的仿真準(zhǔn)確性,將驗(yàn)證算例與解析解進(jìn)行比較,驗(yàn)證了其正確性和有效性。在此基礎(chǔ)上研究了聲波頻率、聲壓級(jí)和初始濃度對(duì)聲波作用下天然霧凝聚的影響。結(jié)果表明,聲效應(yīng)能顯著提高霧滴的凝聚效率;高頻聲波對(duì)小顆粒的凝結(jié)效果更好,低頻聲波對(duì)大顆粒的凝結(jié)效果更好;聲壓級(jí)和初始顆粒濃度與凝聚效率正相關(guān);存在一臨界粒徑,經(jīng)過聲波凝聚后,大于臨界粒徑的顆粒濃度增大,反之減小;存在最優(yōu)頻率600Hz�；诟倪M(jìn)的均方根凝聚核函數(shù)-分區(qū)模型分析了自然霧條件下外加種核粒子對(duì)聲波凝聚的影響。仿真結(jié)果顯示:添加大顆粒種核,對(duì)霧滴凝聚消散有促進(jìn)作用,當(dāng)添加大顆粒的粒徑在原霧滴譜粒徑范圍內(nèi)時(shí)且添加的種核群濃度低于原濃度時(shí),存在一個(gè)最優(yōu)濃度,即原濃度的1/10。添加小粒子,對(duì)于凝聚的促進(jìn)作用不明顯,且隨濃度...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1簡(jiǎn)化的顆粒凝聚過程

國防科技大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文第8頁圖2.1簡(jiǎn)化的顆粒凝聚過程根據(jù)上述假設(shè)及凝聚機(jī)理思想，則凝聚體積內(nèi)，懸浮顆粒在一個(gè)聲波周期內(nèi)碰撞的次數(shù)為：21()4ijijijijNddunn(2.2)式中，,ijdd分別表示粒徑大小不同顆粒的粒徑，iju表示粒徑不同的兩顆粒的平均相對(duì)速度....

圖2.2最佳聲凝聚頻率與粒子半徑的關(guān)系

國防科技大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文第10頁圖2.2最佳聲凝聚頻率與粒子半徑的關(guān)系2.2凝聚核函數(shù)2.2.1同向移動(dòng)凝聚機(jī)理核函數(shù)由于傳遞聲波的流體介質(zhì)在聲波作用下，運(yùn)動(dòng)速度會(huì)發(fā)生周期性變化，顆粒被聲波挾帶，隨著介質(zhì)一起運(yùn)動(dòng)。在聲波凝聚中，氣溶膠顆粒的粒徑很小，由于懸浮顆粒與周圍介質(zhì)....

圖2.3分區(qū)算法示意

目前，描述氣液系統(tǒng)中顆粒的粒徑分布變化情況通常利用群體平衡模型(PopulationBalanceModel,PBM)[52]，并通過群體平衡方程(PopulationBalanceEquation,PBE)，即(2.5)式、(2.6)式、(2.7)式，對(duì)....

圖2.4凝聚后顆粒物粒徑分布概率計(jì)算示意圖

國防科技大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文第22頁圖3.1平流霧對(duì)數(shù)正態(tài)粒徑分布3.2自然霧的聲波凝聚仿真自然霧在自然狀態(tài)下進(jìn)行消散的速度較慢，當(dāng)溫度為20℃，霧滴平均直徑為3.5m，最小粒徑為0.2m，最大直徑為45m，初始數(shù)濃度為100/cm3時(shí)，自然霧的消散的速度如圖3.3所示，需要....

本文編號(hào)：3951191