PM2.5颗粒声波团聚控制技术

　　声波团聚是一种控制PM2.5排放的气溶胶预处理技术，《PM2.5颗粒声波团聚控制技术》主要从实验、团聚机理和数值模拟几个方面对该技术进行系统的研宄。首先，研究各操作参数对声波团聚的影响，发现低频时团聚效果比高频时好得多。对于给定粒径分布的燃煤飞灰气溶胶，存在唯一的最佳团聚频率，燃煤飞灰的最佳团聚频率为1400～1700Hz，在147dB时，声波团聚使气溶胶的颗粒数目浓度降低70%以上。接着，对声波团聚中存在争议和尚未研究清楚的几个机理进行理论研究，包括同向团聚作用机理、碰撞效率及声波尾流效应，建立相应的数值模型。最后，针对该数值模拟，采用改进的分组算法及积分近似矩量法对其进行求解，发现其能够准确预测气溶胶的声波团聚效果。《PM2.5颗粒声波团聚控制技术》可作为高等院校环境工程、热能工程、化学工程等专业师生的参考书，也可供能源、环境、化工等领域的相关研究人员、工程技术人员和管理人员参考。

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第1章绪论1．1引言1．2声波团聚研究进展1．2．1声波团聚发展概况1．2．2声波团聚实验研究进展1．2．3声波团聚机理研究进展1．2．4声波团聚数值模拟的研究进展1．3现有研究的不足之处1．3．1实验研究1．3．2机理研究1．3．3数值模拟1．4本书主要研究内容第2章燃煤飞灰声波团聚的实验研究2．1引言2．2实验系统及方法2．2．1试验台架2．2．2声源系统2．2．3声测量系统2．2．4团聚室2．2．5气溶胶采样及测量系统2．3实验方法2．4高频下声波团聚的实验研究2．4．1声波作用下气溶胶粒径分布变化2．4．2声压级对声波团聚的影响2．4．3停留时间对声波团聚的影响2．4．4初始浓度对声波团聚的影响2．4．5高频下声波团聚实验结果的讨论2．5低频下声波团聚的实验研究2．5．1声波作用下气溶胶粒径分布变化2．5．2微观形态变化2．5_3频率对声波团聚的影响2．5．4声压级对声波团聚的影响2．5．5停留时间对声波团聚的影响2．5．6初始浓度对声波团聚的影响2．5．7低频下声波团聚实验结果的讨论2．6声波团聚的优化研究2．6．1增湿促进团聚的实验研究2．6-2锯齿波促进团聚的实验研究2．7声波团聚技术经济性分析第3章声波团聚中碰撞效率的研究3．1引言3．2同向团聚机理的理论模型3．2．1颗粒在声场中运动及受力分析3．2．2同向团聚机理的核函数3．3碰撞效率计算模型3．4计算结果及分析3．4．1颗粒粒径的影响3．4．2频率的影响3．4．3声压级的影响3．4．4温度的影响第4章声波尾流效应的研究4．1引言4．2声波尾流效应的数值模型4．3计算结果及分析4．3．1颗粒之间的夹角对声波尾流效应的影响4．3．2颗粒之间距离对声波尾流效应的影响4．3．3频率对声波尾流效应的影响4．3．4颗粒粒径对声波尾流效应的影响4．3．5声振速对声波尾流效应的影响4．4数值模拟的正确性验证4．4．1与Dianov的近似解比较4．4．2与高速摄影实验结果比较4．5声波尾流效应在声波团聚中的作用分析4．5．1作为单分散相气溶胶的主要团聚机理4．5．2作为同向团聚作用的再填充机理第5章声波团聚数值模拟研究5．1引言5．2声波团聚的理论模型5．2．1气溶胶动力学方程5．2．2声波团聚理论模型5．3数值计算方法5．3．1改进的分组算法5．3．2时间步长的选取5．4计算结果及分析5．4．1气溶胶粒径分布在声场中的变化情况5．4．2频率对声波团聚的影响5．4．3声压级对声波团聚的影响5．4．4停留时间对声波团聚的影响5．4．5初始气溶胶浓度对声波团聚的影响5．4．6气溶胶粒径分布的标准偏差对声波团聚的影响5．5数值模拟的正确性验证5．5．1与解析解的比较5．5．2与实验结果比较第6章积分近似矩量法应用于声波团聚数值模拟的研究6．1引言6．2理论模型及算法6．3数值模拟的准确性验证6．3．1与解析解比较6．3．2与分组算法比较6．4计算结果及分析6．4．1声场中气溶胶各阶矩量和平均粒径的变化情况6．4．2各操作参数对声波团聚的影响参考文献