针对在中心位置安装电晕极的静电旋风除尘器,建立了其流场、电晕电场、颗粒荷电与运动的三维数值模型。其中电晕电场模型、电离产生的离子对流场和颗粒运动的影响,通过UDF编程接口导入。对于流体运动湍流模型:流场采用时均N-S方程、流场中雷诺应力的计算基于各向异性的雷诺应力输运方程;雷诺应力输运方程中的压力应变项和耗散项,分别采用线性压力应变模型和标准6)模型;近壁面湍流的处理采用标准壁面函数。采用控制体积法对模型离散,用SIMPLE算法求解流场分布。对于DPM模型:颗粒运动方程运用欧拉-拉格朗日方法;颗粒荷电为电场荷电下的饱和荷电;颗粒湍流扩散采用颗粒群模型。得到了电势、电场和电流密度分布曲线和不同电晕电压、流速和内筒长度下的速度场、压力场和湍流动能等值线。计算了颗粒湍流模型、电晕电压、流速和内筒长度下颗粒的运动轨迹,分析电晕电压、流体流速和内筒长度对不同区域颗粒捕获效果的影响。结果表明:电晕电压升高,锥筒区上旋过程中轴向速度和切向速度增加的幅度都变大,且电晕电压对切向速度的作用大于轴向速度;速度增加,锥筒区旋流强度显著增大,电极附近回流增强;内筒插入长度越短,流动上旋过程呈现曲折向上,上旋的平均轴向速度和切向速度都减少。升高电晕电压、增大流速和内筒插入越短,都会造成锥筒区域总压力损失和湍流动能增加,使流动损失增加,但流速增加带来的损失更显著。在静电旋风除尘器的旋流和锥体区:电晕电压越高,粒子收尘效率越大,尤其相对大粒径粒子增幅明显,该区域利于大颗粒捕获;流速越大,相对大的粒径粒子收尘效率增加,相对小的粒径粒子收尘效率减少;内筒插入长度越短,粒子收尘效率增加。在静电除尘器的内筒上升区:电晕电压越高,相对小的粒径粒子收尘效率较高,利于小颗粒捕获;流速越大,相对小的粒径粒子收尘效率降低;内筒插入长度越短,相对小的粒径粒子收尘效率降低。