高強駐波聲場脫除可吸入顆粒物的實驗研究.pdf

1、燃煤和內(nèi)燃機產(chǎn)生的可吸入顆粒物是城市大氣污染的主要形式。這些顆粒物粒徑小、數(shù)目多、富集多種有害物質(zhì)，對環(huán)境和人體健康造成了嚴(yán)重的危害。但目前常規(guī)的除塵設(shè)備，如靜電除塵器和旋風(fēng)分離器對其清除效率都很低。聲波團聚對于細(xì)顆粒的清除是一種有效和可行的方法。通過外加聲波的作用，細(xì)顆粒會發(fā)生碰撞、團聚長大，在很短的時間內(nèi)，顆粒的分布將發(fā)生從小尺寸向大尺寸方向的演變，團聚后產(chǎn)生的細(xì)顆粒團聚物的平均粒徑變大，細(xì)顆粒的數(shù)目濃度減少。通過常規(guī)的除塵設(shè)備容易

2、將長大后的顆粒從尾部煙氣中清除，從而達到控制細(xì)顆粒排放的目的。 本文通過對平面駐波聲場的理論分析，自行設(shè)計并建立了外加駐波型聲場條件下的燃煤和柴油機以及熏香產(chǎn)生的可吸入顆粒物的聲波團聚特性及清除效果的研究實驗平臺。宏觀實驗平臺主要以工業(yè)控制和清除細(xì)顆粒應(yīng)用為目標(biāo)，研究了燃煤、柴油機排放的可吸入顆粒物及熏香在高強聲波場作用下，停留時間、細(xì)顆粒初始濃度以及聲波強度等因素對于聲波團聚前后顆粒粒徑分布變化的影響規(guī)律以及在系統(tǒng)中的清除效果

3、。實驗結(jié)果表明：對于可吸入顆粒物，提高聲波強度、延長聲場停留時間、增加初始顆粒濃度均有利于顆粒的團聚脫除。 同時，利用激光多普勒測速儀LDA測量了平面駐波聲場中的脈動速度特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)聲場強度大于158dB時，流場湍流度快速上升。對比宏觀團聚實驗結(jié)果，細(xì)顆粒的清除效率在聲場強度高于158dB時同樣快速上升。高聲強致使流場湍流度增加，流動特性發(fā)生改變，顆粒清除效率快速提高。因此，認(rèn)為高強聲場產(chǎn)生的聲湍流對細(xì)顆粒的聲波團聚清除有