水膜阳极热湿交换静电场基础理论研究

面对日益严格的颗粒物排放标准，湿式水膜静电除尘技术得到广泛应用。在温/湿度场、流场和静电场的耦合作用下收尘极板表面水膜和烟气间同时进行传热和传质过程，放电空间内形成一非均相分布的温/湿度场。非均相分布的温/湿度场作用下，静电场内电晕放电、颗粒物荷电、迁移和沉积规律会发生改变。鉴于此，本书主要以水膜阳极与烟气发生的热湿交换为研究对象，采用试验、数值模拟和理论分析相结合的研究方法，对静电场、温度场、湿度场等多场耦合作用下收尘极板表面液膜内水分的迁移，空间温/湿度场的分布及演变规律，非均相分布温度/湿度场对电晕放电及颗粒物荷电、改性、受力、迁移、沉积规律的影响规律进行了研究和总结归纳，成果和结论将为水膜极板促进静电场内细颗粒物高效捕集这一共识提供有力的基础理论支持，成果和结论有望对现有湿式静电技术的发展形成有益的补充。

前言
第1章绪论1
1.1燃煤烟气颗粒物控制技术组成与发展历程1
1.2湿式静电除尘器热湿传递过程分析5
1.3湿式静电除尘器热湿传递过程研究进展5
1.3.1高压静电场中液膜蒸发特性研究进展5
1.3.2水(湿度/液膜)对电晕放电特性研究进展6
1.3.3颗粒荷电迁移沉积特性研究进展7
1.3.4温/湿度场对颗粒物作用机制研究进展8
1.4本书构思与主要内容11
第2章静电场中极板表面液膜湿分传递特性研究13
2.1高压静电场中极板表面液膜蒸发原理13
2.2试验系统及材料14
2.3极板表面液膜在非均匀直流静电场中的受力分析16
2.4湿式水膜静电场中极板表面液膜蒸发特性20
2.4.1电压对极板表面液膜蒸发特性的影响20
2.4.2异极间距对极板表面液膜蒸发特性的影响23
2.4.3芒刺间距对极板表面液膜蒸发特性的影响25
2.4.4极板电阻对极板表面液膜蒸发特性的影响28
2.4.5液膜浓度对极板表面液膜蒸发特性的影响30
2.5温度场与静电场耦合作用下极板表面液膜蒸发特性32
2.6速度场与静电场耦合作用下极板表面液膜蒸发特性33
2.7本章小结35
第3章湿度/液膜对静电场电晕放电的影响37
3.1电晕放电机理37
3.2电荷对空间静电场的影响38
3.3水对空间静电场的影响39
3.3.1电极表面水分子吸附物理过程40
3.3.2静电场中水分子碰撞物理过程41
3.3.3极板表面电晕电流密度与空间静电场的关系42
3.4湿度对电晕放电的影响43
3.4.1试验系统及材料43
3.4.2湿度对伏安特性的影响44
3.4.3湿度对起晕电压和击穿电压的影响45
3.5极板表面液膜对电晕放电的影响46
3.5.1试验系统及材料46
3.5.2分析方法48
3.5.3极板表面液膜对伏安特性的影响49
3.5.4极板表面液膜对电晕电流密度分布的影响51
3.5.5湿式水膜静电场中电晕放电特性的试验研究54
3.6湿式水膜静电场中芒刺电晕线的选型57
3.7本章小结60
第4章极板液膜影响电晕放电的数值模拟62
4.1高压静电场中直流电晕放电数学物理模型62
4.1.1流体动力学模型63
4.1.2电化学反应模型64
4.1.3边界条件及初始值64
4.1.4外电路模型65
4.2数值仿真结果分析65
4.2.1模型验证65
4.2.2极板表面液膜对静电场中空间电场强度的影响66
4.2.3极板表面液膜对静电场中电子数浓度的影响68
4.2.4极板表面液膜对静电场中离子数浓度的影响70
4.2.5极板表面液膜对静电场中电子温度的影响72
4.3本章小结73
第5章水膜极板表面颗粒沉积脱落特性74
5.1高压静电场中电场、颗粒荷电及运动理论分析74
5.1.1高压静电场中的电场特性及颗粒荷电74
5.1.2高压静电场中荷电颗粒的迁移及沉积76
5.2湿式高压静电场中颗粒脱除及荷电特性77
5.2.1试验系统及分析方法77
5.2.2湿式高压静电场中颗粒脱除特性81
5.2.3湿式高压静电场中颗粒荷电特性82
5.3极板表面颗粒堆积形貌及粒径演变规律86
5.3.1试验系统及分析方法86
5.3.2干式高压静电场中极板表面颗粒堆积形貌及粒径演变规律87
5.3.3湿式高压静电场中极板表面颗粒堆积形貌及粒径演变规律90
5.4湿式高压静电场中极板表面颗粒堆积机理分析93
5.5湿式高压静电场中极板表面颗粒脱落机理分析94
5.6本章小结96
第6章水膜阳极热湿传递烟气调质效应98
6.1烟气与液膜热湿交换对细颗粒物增效脱除理论分析98
6.2试验系统及工况101
6.3液膜热湿交换对静电场中烟气的影响103
6.3.1液膜热湿交换对烟气湿度的影响103
6.3.2液膜热湿交换对湿度场分布的影响104
6.3.3液膜热湿交换过程中湿度场演变规律105
6.4液膜热湿交换对静电场中颗粒物的影响107
6.4.1液膜热湿交换对颗粒物比电阻的影响107
6.4.2液膜热湿交换对颗粒物团聚特性的影响107
6.5液膜热湿交换对静电场中颗粒物脱除特性的影响112
6.5.1液膜对静电场中颗粒物脱除特性的影响112
6.5.2液膜温度对静电场中颗粒物脱除特性的影响113
6.5.3烟气温度对静电场中颗粒物脱除特性的影响115
6.6液膜热湿交换作用下颗粒物团聚模型116
6.7本章小结118
参考文献120