带静电增强的双层滤料颗粒床高效过滤超细粒子研究

来源 :宁波大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cqyxp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
PM1.0是造成空气污染和危害人们身体健康的超细颗粒物,PM1.0粒径小、质量轻,传统的除尘设备如静电除尘器、颗粒层除尘器等难以将其有效去除。静电增强颗粒层除尘器将静电除尘技术和颗粒层除尘技术相结合,弥补了静电除尘器除尘性能过于依赖粉尘性质、颗粒层除尘器对亚微米级粉尘过滤效率低的不足,提高PM1.0脱除效率的同时还能降低除尘器压降。以往对于静电增强颗粒层除尘器的研究所使用的颗粒层均为单一滤料颗粒层,尚无关于静电增强对双层滤料颗粒床除尘器过滤性能影响的研究。为此,本文通过理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方式,考察了静电对双层滤料颗粒床除尘器过滤PM1.0性能的增强效果。
  基于单捕集体理论建立了双层滤料颗粒床过滤的数学模型,预测了双层滤料颗粒床对亚微米级微硅粉的过滤效率;进行了双层滤料颗粒床对微硅粉的过滤试验,试验结果与单捕集体模型计算结果进行了对比,并分析了过滤效率不高的原因;利用离散单元法耦合计算流体力学(Discrete Element Method-Computational Fluid Dynamics,DEM-CFD)的方法研究了双层滤料颗粒床内部的流场、压降以及粉尘的运动,并分析了过滤气速、粉尘粒径等对双层滤料颗粒床的除尘性能的影响。这些工作为后续的研究奠定了理论和试验基础。
  利用有限元法计算了静电增强颗粒床除尘器内部电场分布,并从理论上比较了粉尘受到的各种静电力的数量级大小。
  在双层滤料颗粒床入口处设置了粉尘荷电区,研究了粉尘预荷电对上下滤料层过滤效率、压降以及除尘器过滤周期的影响。试验结果表明,粉尘预荷电不仅能够提高双层滤料颗粒床的过滤效率,还能显著降低床层内积灰所导致的压降。
  在上下滤料层设置了外电场,研究了上下滤料层电场、下滤料层厚度以及过滤气速对除尘器过滤性能的影响,并根据试验结果对带静电增强的双层滤料颗粒床进行了参数优化,经过优化设计后的除尘器对粒径小于1μm的占96%以上(by volume)的微硅粉过滤效率达到了98%,而床层压降仅为1770Pa。
其他文献
随着现在公路交通的迅猛发展,道路交通事故现已成为我国人民生命和财产安全的重大威胁之一,故而人们现在正逐渐把关注焦点集中在汽车主动安全技术上。  在这种背景下,ITS(Intelligent Transportation System)技术备受行业关注,且逐渐发展壮大。ITS技术可以有效地减少环境污染、缓解交通拥堵、提高运行效率并降低事故率。在新兴的ITS技术中,近年来,车联网技术(Connecte
学位
近年来,公交优先发展理念深入人心,各大城市纷纷大力发展公共交通,如建设BRT系统、公交信号优先系统、设置公交专用道、大胆尝试智能网联公交等等,足以说明公共交通在城市交通中的重要地位,公交客流数据是研究公交运营特性、合理、准确调度的基础数据,公交客流在时间和空间上不均匀分布的性质,对城市公交车辆的行车组织、公共交通的长远规划具有直接的影响,因此研究并充分掌握公交客流规律是十分重要的。当今世界新技术层
学位
随着城市经济的快速发展,机动车保有量迅猛增长,城市停车需求与供给时空资源不充分以及分配不均衡的问题日趋严重。针对中心城区土地利用类型多样的区域,挖掘不同用地类型下停车的时空规律,探究共享停车的管理模式,合理制定停车收费价格,优化停车供需匹配,有助于提升现有停车泊位资源的利用效率,调控停车需求,改善停车交通环境。  共享停车得以实施的一个重要前提是保证停车泊位供给者的停车需求得以满足。基于该前提,本
学位
随着中国经济快速发展,人口向城市聚集,城市规模不断扩大,城市尺度持续扩张;另一方面,摊大饼式的用地布局造成了土地资源的浪费,导致职住空间严重分离,城市居民通勤距离增加,机动化出行比例居高不下,城市活力有待改善。为了解决城市交通与土地开发的协同发展问题,交通导向的开发(Transit-oriented development,TOD)理念在国内外城市普遍推广。由于北京等国内超大城市中心城区运用TOD
学位
有效的航向保持控制是船舶安全航行的重要任务,无人船航向控制问题是无人船智能航行控制的核心问题之一。无人船航向控制系统具有很强的非线性,是一个复杂的不确定性系统,前期有些研究成果在建模时进行简化处理,其中很多简化在有人船自动舵上应用是可以被接受的,但对于无人船就可能无法被接受;也有一些控制方法能够有效改善控制效果,但控制器设计具有极高的复杂性。传统的航向控制对数学模型简化、算法复杂等问题将很难满足无
学位
原油是重要的战略资源,但在全球分布不均衡,海上运输以其运量大、运输成本低等优势成为完成原油贸易的最主要运输方式,全球原油海运贸易量占到原油贸易总量的89%。然而原油海上运输的重要节点如霍尔木兹海峡、马六甲海峡、苏伊士运河等近年来频遭恶劣天气、船舶事故、海盗及海上恐怖主义、节点隶属国家政局不稳定以及军事冲突等风险事件的影响,严重威胁进口原油的海上运输安全。因此,保障运输安全在原油海上运输路径选择中占
学位
城市快速路作为城市路网的主骨架,是城市交通体系中的核心结构。然而随着城市交通需求的逐渐扩大,汽车保有量和交通出行量的大幅增加,快速路的交通问题日益严峻,尤其在早、晚高峰期间,大量车辆进出快速路,使分合流区交通压力过大,从而引发各种交通问题,导致快速路功能受到制约。相比于合流区,分流区内混杂着各种行驶目的的车辆,交通运动状态更加紊乱,使得快速路出口影响区成为整个路网体系的瓶颈。车道管理作为有效的交通
在过去的十几年里,我国城市道路车辆剧增,城市交通拥堵问题日益严重;随着城市化进程的不断加速,党中央和市政府大力推出智慧灯杆来解决当前的城市道路路杆过多的问题。  论文首先分析城市交通信号控制系统和智慧灯杆的发展现状,提出基于图像自学习的车辆排队状态自动分类方法,并对智慧灯杆进行分析,归纳四种基于智慧灯杆的交通数据采集和利用云平台进行交通数据传输与存储方法。智慧灯杆交通数据采集方法将进口道车辆最大排
学位
随着城镇化进程的不断加快,城市中的人口急剧增加。拥挤的行人流给社会中的步行设施带来了巨大的负担。在大型公共场所中,因人群密集而导致的拥挤踩踏事故频频发生。关于行人出行的安全性、高效性等问题受到越来越多的关注。本文以此为背景,将并行计算技术与行人动力学模型相结合,在GPU平台上实现了并行行人流场论模型,进一步在宏观层面设计了行人动态路径算法,实现了对复杂场景下大规模行人流的模拟分析。本文主要的研究工
随着我国运输行业及汽车保有量的日益增长,交通运输的重型化及渠化交通带来的沥青路面车辙问题日渐突出。据统计,车辙病害占公路路面早期病害的70%以上。车辙病害与路面的抗剪强度有直接关系,因此在研究车辙问题时,多从路面或者沥青混合料的抗剪强度入手。利用单轴贯入法和无侧限抗压法进行试验,采用有限元法计算得到的贯入试验结果来反映混合料的抗剪强度。单轴贯入试验,许多研究人员针对不同参数及条件进行了大量研究,其
学位