變恢復(fù)系數(shù)下纖維過濾捕集效率的數(shù)值模擬.pdf

1、隨國民經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展與工業(yè)化進(jìn)程的加快，我國能源需求量大幅度增加，微細(xì)顆粒物的排放問題愈發(fā)受到重視。袋式除塵器采用纖維過濾理論，并與靜電除塵器配套使用，能夠高效濾除煙氣中的微細(xì)顆粒，是目前工程應(yīng)用最普遍的除塵方法。但隨著微細(xì)顆粒物排放要求的日益嚴(yán)格，對已有的纖維技術(shù)進(jìn)行改良創(chuàng)新已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。本文從顆粒碰撞機(jī)理出發(fā)，考慮變恢復(fù)系數(shù)對顆粒沉積樣貌與纖維捕集效率的影響，建立了顆粒沉積模型與樹狀結(jié)構(gòu)生成模型，針對微細(xì)顆粒在單/多纖維上的沉積

2、過程開展了數(shù)值模擬研究，為袋式除塵器的設(shè)計(jì)制造與結(jié)構(gòu)改良提供理論依據(jù)。
　　本文首先從顆粒粒徑與過濾風(fēng)速兩方面入手，探討了二者對顆粒在單纖維上的沉積樣貌與沉積效率的影響。研究結(jié)果表明:在沉積樣貌方面，過濾風(fēng)速較小時，顆粒會較為均勻的在纖維的四周沉積;隨過濾風(fēng)速提高，顆粒沉積區(qū)域逐漸集中于纖維迎風(fēng)面;過濾風(fēng)速超過顆粒臨界捕集速度后，與纖維迎風(fēng)面中心處發(fā)生碰撞的顆粒開始反彈，在此區(qū)域沉積的顆粒減少。過濾風(fēng)速一定時，顆粒粒徑越大受慣性作

3、用影響越大，纖維上沉積顆粒的區(qū)域縮小至迎風(fēng)面，并且顆粒的堆積高度與層數(shù)迅速升高。在捕集效率方面，過濾風(fēng)速使St數(shù)等于1時，捕集效率最低;過濾風(fēng)速使St數(shù)大于1且小于臨界捕集速度時，纖維捕集效率隨過濾風(fēng)速升高迅速增大;過濾風(fēng)速超過臨界捕集速度后，由于顆粒開始發(fā)生反彈，導(dǎo)致捕集效率降低。接下來，對顆粒在多纖維上的沉積過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明，多纖維的沉積樣貌受纖維排列結(jié)構(gòu)與填充密度的影響。平行排列結(jié)構(gòu)中，顆粒主要沉積在第一排纖維上，