声波与雾化水滴联合作用增强燃煤PM_(2.5)脱除的实验研究

基于声波夹带理论和重力沉降理论,建立了燃煤PM2.5在声波与雾化水滴联合作用下团聚清除的实验装置,对烟气中细颗粒物的团聚清除进行了实验研究。通过电称低压冲击器(electrical low pressure impactor,ELPI)在线实时测量烟气中颗粒浓度在外加作用前后的变化,得到了不同条件下细颗粒的团聚清除效果。结果表明,在声波单独作用及与外加雾化水滴联合作用下,系统对于燃煤烟气中颗粒数目浓度峰值粒径约为0.1μm的超细颗粒物均有很好的清除效果,且联合作用下的清除效率高于声波单独作用。当声场强度达到158.5dB时,联合作用下颗粒数目浓度清除效率达到了68%,比声波单独作用增加了21%。实验结果表明声波与外加种子颗粒联合作用能有效提高燃煤PM2.5的脱除效果。

声波团聚脱除柴油机尾气中超细颗粒物的试验研究

利用低频率高强度声场试验装置，进行了脱除柴油机尾气中超细颗粒物的试验研究。由电称低压冲击器ELPI实时在线测量烟气中颗粒浓度在声波作用前后的变化，系统研究了声场强度、停留时间和颗粒数目浓度对细颗粒脱除效率的影响。结果表明，低频高强声场对柴油机尾气中的超细颗粒具有较高的团聚清除效果，提高声场强度、适当延长停留时间和增大初始颗粒数目浓度均有利于颗粒物的声波团聚脱除。当声波频率为1kHz、团聚室内声场强度达到161．5dB时，0．023—10μm粒径的颗粒数目浓度可减少55．7％。试验结果表明低频高强声波场是一种控制柴油机尾气中超细颗粒排放的有效方法。

强驻波声场中脉动速度特性

利用激光多普勒测速仪对管内空气强驻波声场中脉动速度特性进行了测量.实验结果表明:强声场对流场有很强的调制作用,使流场产生了与声波同频率的周期性脉动,且脉动幅度随着声场强度的增加而增大.管内声场强度不大时,实验值与理论值吻合较好;声场强度超过160dB后,出现了声湍流现象,实验测量值与理论计算值之间存在明显的偏差.当管内压力波幅处声场强度达到164dB时,距离反射板130mm位置处(sinkx=0.67)湍流脉动速度均方根值为3.50m/s,达到了该位置处脉动速度幅值的45%,表明强驻波场声湍流脉动非常剧烈.