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由于常规的除尘装置对细颗粒物的脱除效率并不理想,多种凝聚技术应运而生。其中,荷电细颗粒物在交变电场中的凝聚技术得到了全世界科学研究者的广泛关注。早期,交变电凝聚的实验研究多在低频交变电场中进行。针对荷电细颗粒物在高频交变电场中的电凝聚而言,由于其理论基础尚不成熟,很少见到相应的研究报道。通过Indigo电凝聚器以及Cosa/Tron电凝聚器的工业应用发现,高频交变电凝聚相较于低频电凝聚不仅能耗低而且凝聚效率更加优越。鉴于此,本文开展了高频交变电场中荷电细颗粒物凝聚的实验和理论分析等工作。高频交变电场荷电细颗粒物凝聚的机理主要从两方面进行分析:直流电场中颗粒物荷电机理的研究以及交变电场中荷电细颗粒物凝聚机理的研究。直流电场中颗粒物荷电机理分为场致荷电和扩散荷电两种。0.3μm、0.5μm以及1.0μm三种粒径的细颗粒物荷电方式主要是场致荷电。交变电场中荷电细颗粒物凝聚机理研究的核心是确定电凝聚系数的大小。利用高频交变电场中荷电细颗粒物的凝聚机理,推导出了高频交变电场中荷电细颗粒物的凝聚系数Kg。在实验研究方面,搭建了高频交变电场凝聚实验台。并针对荷电电压对凝聚效率的影响、高频交变电源性质对凝聚效率的影响、气溶胶性质对凝聚效率的影响三个方面分别进行了实验研究。研究表明:采用空气中的细颗粒物作为颗粒源进行的高频交变电凝聚实验研究效率明显;对0.3μm、0.5μm以及1.0μm粒径的细颗粒物而言,最高凝聚效率分别可达65%、62%、55%;气溶胶颗粒物的饱和荷电量qmax并不是随着荷电电压值增加而无限增大,当荷电电压达到上限电压时,气溶胶颗粒物饱和荷电量不再增加;荷电电压的增加,可以使细颗粒物的电凝聚效率增加,并且当荷电电压U1>15kV时,荷电量达到最大值,电凝聚效率趋于平缓;在相同荷电电压的情况下,随着污染程度的增加,总凝聚效率减少;高频交变电的电压对总凝聚效率影响不大;影响高频交变电凝聚的主要因素是电源频率,频率的增加,凝聚效率增加;实验通道内的平均气流速度越大,即细颗粒物的停留时间越少,总凝聚效率下降;随着气溶胶湿度的增加,不同粒径的细颗粒物的凝聚效率皆有降低的趋势,并且相对湿度对小粒径细颗粒物凝聚效率的影响要高于大粒径细颗粒物;燃香细颗粒物与空气细颗粒物的凝聚效率趋势一致,但是在相同荷电电压下燃香细颗粒物的凝聚效率明显低于空气细颗粒物。利用FLUENT中的离散项模型(DPM)与群体平衡模型(PBM)分别对高频交变电场中荷电细颗粒物的运动轨迹与凝聚效率进行了数值模拟,并对模拟结果进行了分析。用CFD与PBM相耦合的方法成功模拟出了颗粒物凝聚效率。同时,将模拟值与实验值相对比,验证了高频交变电场中荷电细颗粒物的凝聚系数Kg的正确性。