为了缓解日益严重的细颗粒物污染,国内外制定的细颗粒物排放标准越来越严格。采用声波团聚预处理技术使大量的细颗粒物团聚长大,然后利用湿式电除尘设备将其脱除,不但能进一步提高除尘效率,还能使细颗粒物的数量大幅减少,最终从数量和质量两个层面达到控制细颗粒物排放的目的。在理论研究方面,首先对细颗粒物在声场中碰撞前后的受力进行了分析,并通过理论计算以及分析,得到了细颗粒物碰撞前后的主要受力;之后对细颗粒物受力后产生的运动情况进行了分析,同时通过计算得到了声场中空气介质对细颗粒物的携带特性以及细颗粒物在声场中的振动特性;除此以外,将声场中对细颗粒物团聚具有促进作用的各种团聚机理进行了研究,通过计算各团聚机理的核函数,研究了声波频率、声压级、颗粒粒径和温度对团聚核函数和团聚过程的影响,结果表明同向团聚机理对声波团聚的影响最大,是主要的声波团聚机理,流体力学作用机理次之。在实验研究方面,自行设计并搭建了声波团聚实验台,首先进行了声波团聚基础实验,研究了声波频率、声压级、颗粒物初始浓度、停留时间、温度和相对湿度对声波团聚的影响。实验结果表明,细颗粒物在低浓度下团聚的最佳声波频率为900Hz,此时声波团聚效率达到43.07%,偏离该频率后声波团聚效果均变差;随着声压级、细颗粒物浓度和温度的增加,声波团聚效率单调递增;随着停留时间的延长,声波团聚效率先增后减,在6s时达到最大值。然后进行了声波团聚的优化研究,首先在颗粒源中添加大粒径的核颗粒,研究了声波频率、声压级和停留时间对核颗粒辅助声波团聚实验效果的影响。实验结果表明,核颗粒作用后声波团聚效率的平均增幅在10%左右,核颗粒的添加并没有改变声波团聚的最佳频率;提高了低声压级下的声波团聚效果,降低了声波团聚的能耗;此外核颗粒添加后,团聚效率随停留时间的延长逐渐增加,并未出现最佳停留时间。之后,在团聚室内引入了喷雾,研究了声波频率、声压级、喷雾流量和化学团聚剂对喷雾辅助声波团聚实验效果的影响。实验结果表明,喷雾的引入使声波团聚效率平均提升了20%以上;声波团聚的最佳频率依旧是900Hz,且更进一步提高了低声压级下的声波团聚效果;随着喷雾量的增加,团聚效率单调递增;另外化学团聚剂的添加进一步提高了细颗粒物的团聚效果,使团聚效率最高达到了73.26%。最后,对声波联合湿电细颗粒物脱除系统进行了设计并对即将用于工程示范的声波联合湿电细颗粒物脱除系统的流场进行了数值模拟优化,通过添加导流板和气流均布板等手段,使各电场气流分布的相对均方根差均降至了0.20以下,部分电场降至了0.15以下,各电场流量偏差控制在±5%以内。