高温下除尘过程普遍存在于工业生产中,例如整体煤气化联合循环(IGCC)和增压流化床燃烧联合循环(PFBC)过程。高温静电除尘器是满足上述气体净化要求的重要设备。对高温静电除尘过程的研究有助于揭示除尘机理,也能为工程实际中除尘设备的设计和优化提供指导。本文应用计算流体力学(CFD)对高温下的线板式静电除尘器进行了数值模拟研究。建立了综合考虑温度场、电场、流场和颗粒动力场的多场耦合模型,采用有限体积法对计算域进行离散进而求解电场,采用欧拉一拉格朗日方法求解气固两相流动。主要研究内容包含以下三部分：第一部分是对静电除尘器内电场、流场和颗粒动力场之间相互作用的研究。结果表明,电场对流场的影响表现为离子风效应,离子风的主要形态结构是漩涡,它会在每个电晕极两端形成一对反向的涡结构。静电场施加于颗粒的电场力对实现颗粒与气体的分离起着重要作用。荷电颗粒形成的空间电荷使电势和离子电荷密度稍有减小,颗粒在电场中形成的较大偏移会增强气体的湍流。湍流脉动使部分颗粒沉淀的时间变短,部分颗粒的沉积时间变长,部分颗粒甚至未能淀积。第二部分是温度对静电除尘器内流场特性、电场特性以及离子风效应影响的研究。模拟结果表明,气体密度随着温度的升高而减小,气体粘度随着温度的升高而增大。高温会增厚收尘板处的边界层,增强了全场的平均湍流强度。静电除尘器的工作电压范围随着温度的升高而变窄。电晕极表面场强和整个电除尘器内的平均场强均减小,离子电荷密度也减小。随着温度的升高,离子风的影响强度减弱,范围拓宽。第三部分是温度对静电除尘器内颗粒荷电、受力和轨迹的影响以及对整个除尘效率的影响的研究。首先研究了颗粒在运动过程中的荷电历程,接着对颗粒所受曳力和电场力进行了研究,最后总结高温对除尘效率的影响并给出提高除尘效率的建议。模拟结果表明,对于10岬的颗粒,随着温度的升高,颗粒的荷电量减小,静电力减小而Saffman升力、布朗力以及曳力均增大。颗粒的受到的力主要是静电力和曳力。高温增强了颗粒与流体的相互作用。温度升高可能会使颗粒捕集变得困难,其原因可能有以下几方面：运行电压的降低、烟气量的增大、颗粒荷电减少导致的电场力减小、气体粘度增大引起的曳力增加、高温造成的颗粒与流体间相互作用的增强。