多氣載細顆粒熱泳沉積研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源需求不斷增加，能源利用帶來的環(huán)境污染問題已經(jīng)越來越嚴重。核電站事故工況下釋放的放射性氣溶膠及火電廠煙氣排放中的灰塵，嚴重影響人類和環(huán)境的健康。無論在核電站還是火電廠中，排放出來的細顆粒都是伴隨著具有一定溫度場的混合氣體擴散、沉積。因此，研究多氣載條件下細顆粒沉積運動具有重要的實際意義。本文采用理論計算和實驗驗證相結(jié)合的方法對多氣載細顆粒熱泳沉積運動進行了分析。首先，搭建了多氣載條件下窄矩形通道實驗系統(tǒng)。實驗中考慮

2、了不同混合氣體、入口溫度、流量參數(shù)對溫度場內(nèi)細顆粒的運動的影響，分別測量了管道內(nèi)顆粒的粒徑分布、軸向平均速度、軸向脈動速度、徑向平均速度、徑向脈動速度。隨后，對Francisco J.Romay熱泳沉積公式進行了修正，建立了多氣載細顆粒熱泳沉積模型。通過計算分析了不同介質(zhì)中，粒徑、主流溫度和流量對顆粒熱泳沉積的影響。最后，結(jié)合理論計算數(shù)值和實驗結(jié)果對多氣載細顆粒熱泳沉積運動規(guī)律和機理進行了分析。結(jié)果表明:介質(zhì)物性和溫度梯度是影響顆粒在介

3、質(zhì)中發(fā)生沉積的關(guān)鍵因素，介質(zhì)物性又直接影響溫度梯度的變化。其中導(dǎo)熱系數(shù)、定壓比熱和粘度的增大都有利于介質(zhì)溫度梯度的發(fā)展;無論在哪種介質(zhì)中，隨著流體主流溫度的增大，顆粒的熱泳沉積效率不斷增大，隨著流體流量的增加，熱泳沉積的效率不斷減小;當粒徑在0.1μm-15μm范圍內(nèi)時，顆粒在空氣、空氣與CO2混合物中，熱泳沉積效率隨顆粒粒徑的減小而增大，而顆粒在空氣與He混合物中，熱泳沉積效率隨顆粒粒徑的增大而增大;顆粒的徑向速度是影響顆粒熱泳沉積的