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《荷電條件下顆粒直流電暈荷電的性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、荷電條件下顆粒直流電暈荷電的性能研究在上而描述的多分散的氣溶膠生成系統(tǒng)的下游,冇-個(gè)差示遷移率分析儀用于根據(jù)所需的人小分類(lèi)單分散的粒子。敁先采用差示遷移率分析儀(DMA)等級(jí)的一個(gè)放射性顆粒荷屯器用丁?輸入多分散的顆粒來(lái)達(dá)到明確的荷電分布。差示遷移率分析儀(DMA)工作的氣溶膠流率足1.5升/分鐘,鞘流率足15.0升/分鐘。為了獲得實(shí)驗(yàn)用的電屮性顆粒,差示遷移率分析儀(DMA)分類(lèi)的顆粒直接通過(guò)放射性顆粒屮和器和一個(gè)靜電電容器。圖3是用于模型績(jī)效評(píng)佔(zhàn)的實(shí)驗(yàn)裝置。為了測(cè)雖荷電效率,氣溶膠流通過(guò)第二個(gè)靜電電祚器除去所冇的帶屯顆粒,從而測(cè)得從模型中離去的帶屯顆粒部分,然后導(dǎo)入-個(gè)超
2、細(xì)粒子凝結(jié)汁數(shù)器,汁算出流體中中性顆粒的數(shù)貴濃度。迕測(cè)ft期問(wèn),通過(guò)模型的氣溶膠流a率山敁流ft條件卜操作的超細(xì)粒丫?凝結(jié)計(jì)數(shù)器(UCPC)泵和層流流量計(jì)與針型閥規(guī)定流率的真空線(xiàn)控制。木征荷電效率山RomayandPui(1992)的方法計(jì)算出來(lái)。卟和n2*別是:模哦正常工作的條件下,在第二個(gè)靜電電容器的下部分別施加高壓和不施加高壓時(shí)測(cè)得的顆粒數(shù)量濃度。外部荷電效率是由ChenandPui(1999)描述的方法評(píng)估得到的。N3-卟/PecN4n3是模型打開(kāi)吋離開(kāi)它的顆粒數(shù)雖濃度;n4是進(jìn)入模型的顆粒數(shù)雖濃度;屮性顆粒通過(guò)第二個(gè)靜屯也容器吋的滲透率。在本實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)模型的顆粒荷
3、電分布進(jìn)一步得到描述。率聯(lián)差示遷移率分析儀(DMA)技術(shù)川于測(cè)泔在不同尺、r下單分散實(shí)驗(yàn)顆粒的顆粒荷電分亦。川于實(shí)驗(yàn)這部分的顆粒產(chǎn)生系統(tǒng)和以前描述的那些足一樣的。離開(kāi)荷電器的顆粒的電遷移分布山不帶快樂(lè)里屮和器的SMPS測(cè)得。帶負(fù)電顆粒的測(cè)量,差示遷移率分析儀(DMA)和一個(gè)外部的髙壓供電源相連。進(jìn)入模型中的實(shí)驗(yàn)顆粒在尺寸上是單分散的,由SMPS測(cè)得的顆粒的也遷移分布,農(nóng)明了離幵模型的實(shí)驗(yàn)顆粒的荷屯分布。注意到:實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的荷也分布是指模型荷電調(diào)節(jié)器出U的顆粒(定義為外部荷電分布),而不足模型荷電區(qū)域的顆粒(定義為本征荷電分布)。本征和外部荷電分布的區(qū)別在于調(diào)節(jié)器屮荷電顆粒的損
4、失。4.單極荷電模型(單級(jí)充電模式)在調(diào)節(jié)器中生死模式川于模擬平.級(jí)擴(kuò)敗荷電。這種模型括一個(gè)微分方程的無(wú)窮集,假設(shè)離子濃度常罱A/;的值比所介顆粒的值要島(Boisdron&Brock,1970〉。模鍛方61的的求解可給出荷電效率和給定/V,值的荷電分布。=-PoNQNi,^=P0NQN^fi}N}Nb番■聲這里/V。是含有n個(gè)棊本也荷量的顆粒數(shù)量濃度;t指顆粒的平均停留吋(Hj;f3n足聯(lián)合含有n個(gè)基本也荷覺(jué)的顆粒和離子的復(fù)合系數(shù),山??怂?Fuchs,1963)的限制領(lǐng)域理論計(jì)算得到。這個(gè)理論假定:顆粒問(wèn)W的空間被一個(gè)虛構(gòu)的與顆粒同屮心的球體分割成兩部分。介:限制領(lǐng)域的外
5、部,離f的運(yùn)動(dòng)山宏觀擴(kuò)散ii移理論決定。在限制領(lǐng)域的內(nèi)部,離子的運(yùn)動(dòng)山顆粒的熱運(yùn)動(dòng)速度和相亙作用潛能共同作用控制。與限制領(lǐng)域表而的離子流雖扣匹配的奴合系數(shù)計(jì)算如不:"—nOCiS2exp(-
6、系統(tǒng)溫度;診W指距離顆粒屮心r出處的潛能,-其中A是離子-顆粒間的相互作川力;瓜楚Ke-1/4hz0的座倫常量,e。是真空介電常數(shù);e是荷電量的漉本甲位;1<是!<=((e-1)/(e+1))e2中的分子力參數(shù),e是顆粒介屯常數(shù)。沒(méi)有電動(dòng)力時(shí),在限定區(qū)域半徑范W內(nèi),碰攛機(jī)率0是顆粒半徑范W比率的平方(O=a2/S2對(duì)于一個(gè)帶電顆粒,一由扱小的碰撞參數(shù)計(jì)算得到(Natanson,I960)。設(shè)db2/dr=0,碰攛機(jī)率0可計(jì)筇如下:其:屮b。是碰撞參數(shù)的最小值。計(jì)算所盂:電了?遷移率乙和離子的分F?重罱私。Zi:鵬爲(wèi)A=1.329Dp(nm)sussauedFig.4.Pen
7、etrationcurveofunchargedparticlesthroughtheprototype.:SkTNaCi=VD,=kTZie(Mi+Ms)Na其中,/V,足阿伏伽徳羅常數(shù),.<是環(huán)境氣體的分子道量.5.結(jié)果和討論5.1模型操作條件的最優(yōu)化閣4足在調(diào)節(jié)器未施加電壓的情況下測(cè)量的通過(guò)模型的未帶電顆粒的穿透曲線(xiàn)。粒徑在520nm的單分?jǐn)〉闹行糟y顆粒川于不同氣溶膠流率的測(cè)量。正如所料,模型中為帶電顆粒的損失隨著顆粒尺、P和氣溶膠流率的減少而增加。在氣溶膠流率為3介/分鐘時(shí),模型屮5nm的未帶