細顆粒核化凝結長大實驗平臺設計及特性研究.pdf

1、細顆粒物給大氣環(huán)境和人類身體健康帶來了嚴重的危害，燃燒源排放的細顆粒物是大氣中細顆粒物的主要來源之一。傳統(tǒng)的除塵設備對于細顆粒物的控制效率卻非常有限，通過蒸汽相變促進細顆粒物核化凝結長大的預處理措施，是提高傳統(tǒng)除塵設備對細顆粒物的脫除效率是重要的技術方法。
　　本論文針對細顆粒物在水汽作用下核化凝結長大的機理研究設計搭建了新的細顆粒核化凝結長大實驗平臺，對實驗平臺的生長管內(nèi)熱水與氣流之間的傳熱傳質(zhì)進行了模擬計算，深入的研究了熱水溫

2、度、氣流流速、細顆粒物初始濃度等參數(shù)對細顆粒物核化凝結長大影響，探討了平臺中細顆粒物的長大特性。
　　平臺的重要組成部分是生長管，由于細顆粒物是在生長管中核化凝結長大的，所以針對生長管內(nèi)熱水與混合氣之間的傳熱傳質(zhì)進行了理論計算分析。結果表明，通入熱水后，生長管內(nèi)的溫度和壓力分布都發(fā)生了變化，隨著熱水溫度增大，生長管內(nèi)的過飽和度也增大;生長管內(nèi)的最大過飽和度發(fā)生在管子的中心線上。
　　為了探索細顆粒物核化凝結長大平臺的特性，進

3、行了細顆粒物在不同的實驗條件下的長大實驗，結果表明:
　　1.通入熱水后，在水蒸汽的作用下，細顆粒物的粒徑都有所增大，說明蒸汽可以使細顆粒物核化凝結長大;隨著溫度的上升，蒸汽與混合氣在生長管內(nèi)形成的過飽和度越來越大，溫度越高，越有利于細顆粒物的激活;流速增大，整個細顆粒物的粒徑分布都有向左移動的趨勢，說明流速越大，長大的效果越差;隨著濃度增大，造成了蒸汽的耗散效應增大，從而使得細顆粒物長大的最終直徑變小;說明可以通過改變平臺的參數(shù)

4、來研究細顆粒核化凝結長大的過程;
　　2.蒸汽過飽和條件下，細顆粒物的算術平均直徑可以長大到5.4um;
　　3.平臺中各參數(shù)對于蒸汽在細顆粒物表面核化凝結的影響權重是不一樣的，排序為溫度＞速度＞濃度。
　　4.細顆粒物的粒徑分布（數(shù)量和體積）、選定的特征參數(shù)D10、D25、D50、D75和D90，以及細顆粒的算術平均直徑可以用來研究細顆粒物在平臺中的長大過程。
　　本文的研究結果可以為水汽相變促進細顆粒物核化凝