感应荷电过程中液滴雾化与荷电特性的相互影响

液滴的雾化与荷电特性直接关系到荷电液滴的工业应用效果。为研究感应荷电过程中两者的相互影响关系,在喷水质量流量不变的前提下,通过调节雾化压力改变液滴雾化特性,以网状目标法和粒子动态分析仪(PDA)作为测试方法和手段,系统地进行了液滴雾化与荷电特性相互影响的对比试验,并对荷电过程中的液滴回吸现象进行了研究。结果表明,在感应荷电过程中,改善液滴雾化特性能够获得良好的荷电效果,但液滴荷电后对其雾化特性的进一步影响相对较弱,特别是液滴粒径较小时;液滴雾化与荷电特性对液滴的回吸均有影响,在低雾化压力下,改变荷质比对液滴的回吸影响更为明显,在高雾化压力下,雾化压力对液滴回吸的控制能力更强;在喷水质量流量不变的条件下,调节雾化压力可作为一个有效的手段满足工业应用中对液滴雾化和荷电特性的要求。

雾滴感应荷电的影响因素及相关性分析

为揭示各因素对雾滴荷电的影响规律及各因素与荷电效果之间的关系,在一定的雾化参数下,采用网状目标法系统地研究了荷电电压U、电极环直径D以及极间距L对雾滴荷电效果的影响,并通过SPSS分析了这3种影响因素与雾滴荷电效果之间的相关性。结果表明:在感应荷电条件下,雾滴的荷质比随电压升高、电极环直径与极间距的减小而增大;各影响因素与雾滴荷质比之间基本上均成线性关系;荷电电压与极间距对雾滴的荷电效果具有显著影响,而电极环直径的影响相对较弱;各因素对雾滴荷电效果的影响顺序为:极间距>荷电电压>电极环直径。最后,建立了各因素影响雾滴荷电效果的统一线性方程。

感应荷电过程中喷雾荷电特性影响规律实验研究

荷电水雾可有效提高液滴捕集微细颗粒物的效率,其中液滴的荷电特性是影响荷电水雾除尘效率的重要因素。为此,从水雾感应荷电理论出发,建立了液滴群荷电量的理论计算式,通过改变荷电电压、电极间距、雾化压力以及电极环直径,实验研究了各种因素对液滴荷质比的影响规律,并测试了喷雾特性。实验研究结果表明:液滴荷质比随荷电电压的升高而先增大后减小,随电极环直径的增大而减小,随电极间距的增大而增大;液滴的荷电效果与雾化压力有关,且对于同一喷嘴存在荷电效果最佳的雾化压力值;液滴粒径随荷电电压的增大而逐渐减小,且当液滴粒径较小时,荷电电压对液滴粒径的影响相对较弱。该研究结果对于提高液滴的荷电效果、促进荷电水雾在控制微细颗粒物方面的应用具有重要的指导意义。

感应荷电中环形电极参数影响的实验研究

研究了在感应荷电状态下环形电极的直径和安装位置对雾滴荷电性能的影响,试验在相同的喷雾压力和液体介质的条件下进行,采用5种电极环径和5种安装位置进行全因素射流荷电喷雾,应用网状目标法测量群体雾滴电流,用荷质比评价感应荷电性能,详细分析荷电电压、电极环直径和安装位置对荷电量的影响。试验结果表明:荷电量与荷电电压成正比并随电极的安装位置前移而增大、电极环直径的增大而减小,并且存在明显的线性关系;通过进一步分析,提出荷电系数计算经验公式。

电极环直径的射流喷雾感应荷电效果试验

为研究感应荷电状态下环形电极的直径对雾滴荷电性能的影响,使用流量为4.92 m l/s的标准喷头,在相同的喷雾压力和液体介质的条件下,采用5种不同尺寸的电极直径和不同的安装位置,进行射流荷电喷雾,用网状目标法收集并测量群体雾滴的电流和质量,用荷质比评价感应荷电性能,通过分析荷电试验过程中的荷电电压和电极环直径对荷电量的影响,显示荷电过程中荷质比与荷电电压存在显著的正比关系,且随电极环径的不同而异;同时荷质比与电极直径间也存在显著线性相关.进一步分析了荷质比随电极尺寸改变的变化率,建立电极环径系数计算公式,为电极的结构设计、参数优化、荷质比定量计算和分析评价提供科学依据.

喷针-环形电极配置对感应荷电喷雾的影响

为充分了解喷针-环形电极配置对静电喷雾所产生的雾滴荷电性能的影响,以Ansoft Maxwell电磁场分析软件为工具,对感应荷电喷雾中喷针与环形电极的各种配置情况进行了数值模拟计算,得出了在不同电极配置方式下静电场的分布特征,并以此为依据,结合感应荷电的原理进行了喷针-环形电极配置对电喷雾雾化效果的试验.结果表明:在所有的喷针-环形电极配置方式下,喷针周围电场强度均为最高并且沿着轴向方向迅速减弱;通过增加充电电压或改变电极配置中的相关几何尺寸,针尖周围的电场强度也随之升高;在考察的几组电极参数中,喷针长度为25 mm,环形电极厚度为4 mm时,所得到的电场强度最高,感应荷电效果最好.喷针与环形电极相对位置的不同会导致电场方向出现很大差异,进而导致雾滴的运动轨迹不同.仿真结果可为电极结构的合理配置以及感应荷电喷雾的雾化效果提供设计基础和理论依据.

感应荷电中带电装置参数影响的实验研究

建立了一套大流量荷电喷雾实验系统,并采用网状目标法收集测量荷电喷雾中的剩余电荷。通过测量不同绝缘罩材质、感应带电环的直径以及感应带电环与喷嘴间垂直距离下的喷雾荷质比,系统研究了上述参数对荷电效果的影响。实验结果表明,尼龙材料绝缘罩更有利于细水雾感应带电实验研究的进行;细水雾感应带电量与感应带电环直径呈负相关;为了增大细水雾感应带电量,应尽量将感应带电环与喷嘴的垂直距离控制在一定范围内。该研究结果对于提高液滴的荷电效果、促进荷电水雾在工业方面应用具有重要指.导意义。

水雾感应荷电理论及试验研究

应用感应荷电方法,对水雾感应荷电理论及其试验研究表明,带电水雾具有更高的捕集效率,是具有广阔前景的现代除尘技术之一。

水雾感应荷电的理论和试验研究

普通水雾除尘是一种简单、经济的方法,应用广泛,但对微细粉尘捕集率低。然而,借助粉尘自然荷电的性质,可有效地捕集粉尘,使空气得到净化。一、水雾感应荷电的原理要使水雾带电,主要有电晕荷电、接触荷电、感应荷电三种方法。电晕荷电,荷电能力强,雾粒荷质比较高,缺点是工作电压高;接触荷电,

基于主动荷电的电荷感应粉尘浓度检测技术

静电电荷感应法在典型生产性粉尘检测中被广泛使用,但粉尘本身的静电量易受环境参数影响,且信号拾取难度较大,导致粉尘浓度检测相对误差较大。为降低检测误差,分析了主动荷电的电荷感应法的基本原理;通过研究不同种类粉尘在不同荷电电压下的粉尘检测信号信噪比,得到满足信噪比要求且不击穿的主动荷电电压值;研究了不同种类粉尘检测下限值;经过对比试验得到:主动荷电电荷感应法检测误差是14.2%,比静电荷感应法的误差小4.4%。

感应式荷电细水雾对瓦斯爆炸传播速度的影响

为了研究荷电细水雾对瓦斯爆炸火焰传播速度的抑制效果及抑爆机理,基于静电感应原理,设计荷电细水雾发生及其瓦斯抑爆装置,并开展一系列荷电细水雾抑制瓦斯爆炸的实验研究。分析在不同荷电极性、荷电电压及雾通量下,荷电细水雾对爆炸火焰传播速度的影响。研究结果表明:与普通细水雾相比,荷电细水雾能更有效地降低瓦斯爆炸火焰传播速度,且随着荷电电压的增大,荷电细水雾对火焰传播速度的抑制效果显著增强;同时荷负电荷的细水雾抑爆效果比荷正电荷的细水雾更好。当细水雾加载电压为8 k V时,火焰平均传播速度下降62.12%,火焰瞬时速度下降45.67%。

蒸汽喷雾不同荷电方式的荷电特性与静电场研究

为研究蒸汽喷雾的荷电特性和静电场特性,对饱和蒸汽喷雾分别展开3种荷电方式实验:电晕荷电、感应荷电和接触荷电。以针–板电极、环电极和针–环电极这3种电极结构作为研究对象,对充电电压、电极间距和电极位置对喷雾的荷质比和静电场的影响展开研究。结果表明:随着充电电压增加,对针–板电极,液滴受到电晕放电和离子风促进蒸发的共同作用,喷雾的荷质比先增加后降低;对环电极,喷雾荷质比先增加后降低;对针–环电极,喷雾荷质比单调增长。减小电极间距、增加电极与喷嘴距离可有效增加喷雾的荷质比;充电电压为负极性时荷电效率更高,相同充电电压下接触荷电产生喷雾荷质比和静电场均高于其他两种荷电方式,最大荷质比为1.61 mC/kg,喷雾产生的静电场由荷电液滴与液滴蒸发后向四周迁移的离子共同产生。

射流感应破裂荷电液滴在烟尘控制中的新进展

理论与实践表明:在静电洗涤器中采用射流感应破裂荷电技术能高效净化烟尘。射流感应破裂荷电是一种以静电学、两相流理论及空气动力学理论为基础的能产生超高荷质比带电液滴的新技术。因此,在空气污染控制领域,射流感应破裂荷电技术具有很好的应用前景。本文将在论述射流感应破裂荷电基本原理及其理论和实验研究成果的基础上,介绍国内外射流感应破裂荷电技术的成果和其烟尘净化应用中的新进展以及其潜在的工业价值。

感应式水雾荷电及其捕尘效应的研究

本文阐述感应式水雾荷电的原理及其结构要素，分析了荷电雾粒的捕尘机制，并指明感应式水雾荷电除尘器提高除尘效率的技术途径．

荷电细水雾抑制瓦斯爆炸实验研究

为了研究荷电细水雾对瓦斯爆炸的抑制效果以及抑爆机理,根据静电感应原理,自行设计了小尺寸的荷电细水雾发生装置,并开展了荷电细水雾抑制瓦斯爆炸的实验研究。实验分析了在不同荷电极性、荷电电压以及雾通量下,荷电细水雾对瓦斯爆炸压力和火焰传播速度的影响。结果表明:荷电细水雾较普通细水雾能更有效地降低瓦斯爆炸压力峰值以及火焰传播速度,且随着荷电电压的增大,荷电细水雾的抑爆效果显著增强。同时荷负电荷的细水雾较荷正电荷的细水雾抑爆效果更好。当荷电电压为8 k V时,荷电细水雾使瓦斯爆炸压力峰值下降64.7%,升压速率下降33.03%,火焰传播速度下降34.9%。

荷电电压、介质物性对静电雾化特征的影响

在毛细管-环状感应电极下,对多种介质在高压静电场中的静电雾化特性进行了试验研究.利用微量注射泵(ATI Orion M361)控制每次试验雾化溶液的流量,用高压发生器及电压读数仪(Q3-V型)准确控制所加的荷电电压,在不同电压下,研究了介质物性(电导率、黏度、表面张力)对液滴荷质比产生的影响,并深入分析了荷电电压、介质的物性参数对液滴荷质比的影响规律.结果表明:微流量情况下,在达到瑞利极限之前,不同液滴的荷质比在一定电压范围内随电压的升高而增大,并近似呈线性增长关系.介质的电导率是影响液滴荷质比的重要因素,电导率越大,荷质比随荷电电压增大得越快,但5%NaCl溶液与水的电导率相差近200倍,测得的荷质比却相差很小,说明当介质的电导率较小时,荷电电压对液滴荷质比起主导作用.介质的黏度对液滴的荷电能力有明显的抑制作用,而表面张力与液滴荷质比呈正比关系.

电极位置影响荷电量的试验研究

为研究在感应荷电状态下环形针状电极安装位置对雾滴荷电性能影响,进行了相同的喷雾压力和液体介质的条件下,3种不同流量喷头的全因素射流荷电喷雾试验。试验采用环径50 mm的电极,等距离选取5种安装位置,用网状目标法测量群体雾滴电流,用荷质比评价感应荷电性能,此后详细分析了荷电电压、电极安装位置及喷头流量等因素对荷电量的影响。试验结果表明:荷电量与荷电电压成正比并随电极的安装位置前移而增大;荷电量与安装位置间存在线性关系;喷头流量对荷质比的影响较大。最后根据试验结果提出了荷电量计算公式和相应系数的计算方法,其计算误差<5%,可用于荷电量计算和预测,为荷电效果的定量分析奠定基础。

正负电性的荷电细水雾灭火试验与机理探讨

为了探讨荷电细水雾的正负电性对灭火效果的影响,丰富和完善细水雾灭火的理论和技术,搭建了基于感应荷电的荷电细水雾熄灭受限空间乙醇火的小尺寸试验平台.通过改变电压的正负性,得到正负电性的荷电细水雾.根据其对灭火时间、火焰图像、火焰温度的影响来比较灭火效果,并在试验的基础上进行物理作用和化学作用的机理分析.结果表明,就灭火效果而言,荷电细水雾强于普通细水雾,荷负电细水雾强于荷正电细水雾;荷负电的液滴能诱导燃烧场中的自由基与其碰壁销毁,并且能中和火焰中的正离子,阻止燃烧链传递的进行.

含NaCl荷电细水雾对甲烷爆炸火焰传播的抑制特性

为进一步提高细水雾抑制甲烷爆炸的效率,搭建了小尺寸细水雾抑制甲烷爆炸实验平台,在普通细水雾中添加NaCl添加剂,并对其荷电,进行含NaCl添加剂荷电细水雾抑制甲烷爆炸火焰传播特性的实验研究。结果表明,含NaCl添加剂荷电细水雾对甲烷爆炸火焰传播的抑制效果,优于普通细水雾单独添加NaCl添加剂和荷电作用的抑制效果之和。随着NaCl浓度和荷电电压的增大,甲烷爆炸火焰传播速度明显减小;其中荷电8 kV、NaCl浓度12.5%的工况抑制效果最佳,甲烷爆炸火焰传播速度二次峰值较普通细水雾作用时下降了10.747 m·s^(-1),下降比例高达60.26%;分析认为,在细水雾抑制甲烷爆炸火焰传播的过程中,NaCl添加剂和荷电作用之间存在相互促进抑制效果的耦合作用。

电极参数影响射流喷雾荷电量的试验研究

为研究环形电极直径及其相对于喷头的布置方式对雾滴荷电效果的影响,在TR80-02C圆锥雾喷头上,采用5种不同直径的环形电极和5种安装位置进行全因素射流荷电喷雾试验,用网状目标法测量群体雾滴的荷电电流、总质量和试验时间,用荷质比来评价雾滴的感应荷电性能。详细分析荷电电压、电极环直径和安装位置对雾滴荷质比的影响,并在理论上对其显示的特性和机理给出科学的解析。试验结果表明:荷电量随作用于电极上的荷电电压提高而增大;电极环直径增大,雾滴的荷电量反而减小;电极安装位置沿喷射方向前移,其雾滴荷电量增大;荷电量与电极环直径和安装位置间存在线性关系。通过进一步分析,构建了荷电系数与电极参数和位置关系的经验公式,该公式可用于计算和预测感应电极荷电量,为电极参数与静电喷头的合理设计提供科学依据。