电除尘器内电流体动力学二次流与荷电粒子耦合作用的数值模拟

为分析电流体动力学(electrohydrodynamic,EHD)流动与荷电气溶胶粒子间的相互作用,给出了线板式电除尘器内关于EHD和带电粒子运动学的耦合数值模型。该模型采用有限体积法离散求解电场、空间电荷和带电粒子对流扩散方程,并与FLUENT湍流模型连接耦合。利用这一模型,对2种电场风速下线板式电除尘器内电风作用前后的气流流动形态与带电粒子运动行为进行了细致模拟,并用电流体Reynolds数NEHD分析了二次流动对气流、粒子浓度分布及粒子除尘效率的影响。结果表明,电风二次流动主要通过改变气流速度和湍流度分布来影响粒子向下游区域的对流输运过程。电风效应对粒子的除尘效率存在负面影响,其中对粒径小的粒子更为显著。但随着电场风速或粒子粒径的增加,电风二次流动对带电粒子的作用会逐渐变弱。考虑实际运行电除尘器的电场风速有效范围,这一负面影响最大可使粒径小于1.0μm粒子的捕集效率降低4%。

电除尘通道内电流体动力学五种湍流模型的计算结果比较

利用C语言构造一个数值方案用于模拟电除尘通道内电流体动力学流动。根据已有试验的测量结果,对用于模拟通道内电流体动力学流动的5种湍流模型在不同条件下模拟得到的数值结果进行分析和讨论。结果表明,本文给出的数值模型可准确预测电风与主流相干作用导致的电流体动力学湍流流动。对于流场的模拟,与κ-ω类湍流模型相比,κ-ε类模型更适合模拟电除尘器内的电流体动力学流动。κ-ε类湍流模型得到的数值结果准确度与电风效应强度的相关性较弱。对于湍动的预测,当电风作用较强时,RNGκ-ε模型精度最高,电风作用较弱时,Realizableκ-ε模型更合适。

星形线电除尘器内EHD流动与粒子行为数值模拟

为了研究星形线电除尘器内电流体动力学(EHD)流动与荷电粒子运动行为及两者间相互作用,构建了线板式电除尘器(ESP)内关于EHD和带电粒子运动学的耦合数值模型.该模型采用有限体积法离散求解电场方程和空间电荷方程,在拉格朗日法下建立带电粒子运动方程,并与FLUENT湍流模型进行耦合.利用这一模型,对3种电场风速下星形线电除尘器内流动形态与粒子运动行为进行了细致模拟,并分析了二次流动对气流、粒子浓度分布的影响.结果表明,星形线电除尘通道内二次流动对流动形态和粒子浓度分布存在显著作用.随电场风速的降低,这一作用将越明显.EHD流动对细小荷电粒子运动的影响更为显著.二次流动产生涡旋并作用于主流来影响粒子运动行为.收尘板面的涡旋挤压粒子流远离壁面向流动中心运动,放电极下游的涡旋则促进粒子流向收尘板壁面靠近.此外,由于捕集通道中强二次流的存在,Deutsch计算式对除尘效率、特别是对于亚微米粒子捕集效率的计算并不准确.