大气可吸入颗粒物污染已经成为我国大气环境污染的突出问题。通过施加外场作用,使工业过程产生的PM2.5颗粒物团聚,平均粒径增大后被常规除尘设备清除。利用Fluent软件,采用颗粒轨道模型模拟颗粒在流场的运动轨迹,通过动量方程将声场引入模型中,声场作用使颗粒在团聚室内分布不均匀性增加。声场对小颗粒夹带速度高于对大颗粒的夹带速度。湍流射流时颗粒运动速度随颗粒粒径增大而减小。声场团聚频率为1416 Hz时可吸入颗粒团聚清除效率达到最大值;声压级越高越有利于颗粒的团聚清除。湍流团聚、射流出口雷诺数和气速比增大,颗粒的清除效率增大。射流以垂直主气流方向入射时,颗粒清除效率最高。声场与湍流射流耦合作用下颗粒团聚效率显著提高。增加飞灰颗粒质量浓度导致颗粒清除效率均降低。团聚室内气体相对湿度为约40%时,可吸入颗粒清除效率达到最大值。团聚后颗粒质量中位径由2-3 μm增大至5-7 μm。对颗粒群动力学方程求解计算颗粒浓度演化,数值计算结果和实验结果基本吻合。声场与湍流射流耦合作用下可吸入颗粒团聚核函数为声场团聚核函数与湍流团聚核函数线性相加。
英文主题词inhalable particle;acoustic field;jet;coupling effect;agglomeration