超細(xì)顆粒物微觀團(tuán)聚機(jī)理數(shù)值模擬研究.pdf

1、燃煤電廠現(xiàn)有除塵設(shè)備對超細(xì)顆粒物（PM2.5）的脫除效率較低，大量超細(xì)顆粒物排放到大氣中造成環(huán)境嚴(yán)重污染。同時超細(xì)顆粒物富集多種重金屬化合物，對人類的健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的危害更大。由此所帶來的嚴(yán)重環(huán)境污染問題已引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。采用化學(xué)團(tuán)聚促使超細(xì)顆粒物團(tuán)聚長大后加以除去的方法，開辟了一條超細(xì)顆粒物的排放控制新思路。本文對超細(xì)顆粒物化學(xué)團(tuán)聚微觀吸附機(jī)理進(jìn)行了蒙特卡羅模擬，同時對團(tuán)聚室內(nèi)流場進(jìn)行了fluent模擬以及氣-固-液多相流

2、蒙特卡羅模擬。
　　 首先分析蒙特卡羅算法求解團(tuán)聚過程，可分為三個步驟：構(gòu)造團(tuán)聚虛擬顆粒和液滴過程、團(tuán)聚顆粒或液滴的抽樣過程、團(tuán)聚顆粒粒徑估計。分析團(tuán)聚現(xiàn)象，可知團(tuán)聚核函數(shù)包含吸附核、破碎核、蒸發(fā)核。此外，通過絮凝理論和團(tuán)聚核函數(shù)分析，分別考慮分配和嵌入兩種團(tuán)聚機(jī)制，建立相應(yīng)的團(tuán)聚模型。
　　 然后選用水處理中最新的絮凝模型，采用蒙特卡羅算法，考慮兩種團(tuán)聚作用機(jī)制，分別討論三個微米區(qū)顆粒的團(tuán)聚絮凝過程，研究顆粒尺度分布、

3、顆粒數(shù)目和平均粒徑的變化，同時考慮破碎對團(tuán)聚過程的影響。結(jié)果表明，對于0.1μm顆粒，團(tuán)聚后期團(tuán)聚幾率較??；對于1μm顆粒，即使團(tuán)聚液滴較少，團(tuán)聚后期團(tuán)聚幾率也較大；對于2.5μm顆粒，團(tuán)聚劑流量不能過大，否則將降低團(tuán)聚效率；
　　 最后應(yīng)用湍流流動模型，和氣-液-固多相流模型分別對實驗團(tuán)聚室和電廠團(tuán)聚室進(jìn)行fluent模擬，研究團(tuán)聚室內(nèi)流場對團(tuán)聚過程的影響。為了彌補(bǔ)fluent中無法加入團(tuán)聚核函數(shù)，自行編輯了氣-固-液多相流程