双阴极静电除尘器仿真优化模型与试验验证

为改善线板式静电除尘器对PM_2.5细颗粒物存在穿透窗口问题，提高其对超细颗粒物的收集效率，本文采用有限元法分析和模拟双阴极静电除尘器内流场、电场、颗粒荷电及颗粒运动等物理场的耦合过程；使用泊松方程、偏微分方程描述电场，利用标准k-ε湍流模型描述流场，采用Lawless模型描述颗粒荷电方式，并用拉格朗日模型描述颗粒运动状态；在Comsol仿真平台上搭建双阴极除尘器模型，进行双阴极提高静电除尘效率研究。数值模拟结果表明：在同一放电极电压下，随着颗粒入射速度的升高，电致离子风对流场里的颗粒总体速度影响逐渐变弱，这使得流场里的颗粒的速度差异变小；随着辅助阴极电压的上升，不同入口速度的各种粒子到达集尘板所需的水平位移逐渐变少；当粒子入射速度为0.5 m/s时，对比无辅助极板增加辅助阴极电压至-25 kV,可以使0.1～1.0μm细颗粒物的集尘效率达到98.5%;当粒子入射速度为0.5 m/s时，在同一辅助阴极电压下，放电极电压从-20 kV增加到-25 kV,可提高0.1～1.0μm细颗粒物的集尘效率达25%。