PM2.5细颗粒物分离技术的数值模拟和性能改进

作者：狄文静; 张增福; 马艺闻; 徐可欣

来源：纳米技术与精密工程, 2014, 12(04): 263-268.

DOI：10.13494/j.npe.20130108

• 旋风切割器
• PM2.5
• 数值模拟
• 临界粒径
• 流速

旋风切割器是分离细颗粒物的主流技术,为了提高其分离效率并减少能耗,本文分析了切割器参数对粒子分离的影响.基于计算流体动力学数值模拟的方法,分析了VSCC型旋风切割器的内部湍流流场,比较1525L/min范围内不同流速下的涡流变化情况;基于"逃逸率"概念,模拟16μm内不同粒径的细小粒子逃逸率随流速的变化曲线,考察临界粒径dc并结合气溶胶实验进行验证,分析流速对分离性能的影响程度;之后考察了流速对压降的影响,提出一种几何参数改进方案,在避免压降升高的前提下提高分离性能.研究表明:流速影响旋风切割器内的湍流分布,随着流速增大,临界粒径变小,分离性能得到提升,模拟结果在16 L/min的流速下,临界粒径约为2.5μm,与实验结果基本一致,并且利用曲线给出计算总分离效率的思路;调节几何参数可以实现在低能耗的前提下,将临界粒径进一步降低为1.1μm,收集效率更高.研究结果可为PM2.5切割器的商业选择或工程设计提供理论参考.

• 单位
  天津大学; 电子工程学院