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清华大学学报（自然科学版） 2009年第3期49卷 393-395页

作者：陈亮张振中江锋清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

蒸发冷凝法气溶胶发生技术中,异相凝结有利于提高气溶胶的单分散性,同相凝结则会降低其单分散性,因此,如何避免同相凝结的发生从而提高气溶胶的单分散性是技术的关键。该文利用蒸发冷凝法气溶胶发生装置,通过调节凝结核浓度和蒸气压,研... 详细信息

蒸发冷凝法气溶胶发生技术中,异相凝结有利于提高气溶胶的单分散性,同相凝结则会降低其单分散性,因此,如何避免同相凝结的发生从而提高气溶胶的单分散性是技术的关键。该文利用蒸发冷凝法气溶胶发生装置,通过调节凝结核浓度和蒸气压,研究了异相凝结和同相凝结的生长规律,并重点研究了2种凝结之间的竞争关系。研究表明,在凝结核浓度高于某临界值时,异相凝结可以抑制同相凝结的发生,并且在不同的总流量和蒸气压下,凝结核临界浓度值均在1.0×106个.cm-3附近。

关键词：蒸发冷凝法气溶胶发生异相凝结同相凝结

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细颗粒在蒸汽异相凝结过程中核化长大特性研究

细颗粒在蒸汽异相凝结过程中核化长大特性研究

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作者：刘润哲华东理工大学

学位级别：硕士

论文以细颗粒的高效脱除为研究背景,以蒸汽异相凝结强化细颗粒物脱除为研究对象,选取经不同表面修饰的球形玻璃微珠为实验介质,借助自行设计搭建的细颗粒生长管实验平台,研究了细颗粒在蒸汽相变凝结过程中的长大特性,主要内容及结论如下... 详细信息

论文以细颗粒的高效脱除为研究背景,以蒸汽异相凝结强化细颗粒物脱除为研究对象,选取经不同表面修饰的球形玻璃微珠为实验介质,借助自行设计搭建的细颗粒生长管实验平台,研究了细颗粒在蒸汽相变凝结过程中的长大特性,主要内容及结论如下:利用能量守恒和质量守恒定律对生长管内的过饱和场进行了热力学计算,从构建过饱和环境、避免蒸汽同相凝结、增强蒸汽在细颗粒表面凝结效果以及减少能耗的角度出发,根据热力学计算曲线分析得到适合的实验工况。采用溶胶-凝胶法对玻璃微珠表面进行修饰,结果表明:改性玻璃微珠表面接触角随三甲基氯硅烷(TMCS)浓度增大而增大。研究了不同润湿性细颗粒在蒸汽相变过程中的长大特性,结果表明:细颗粒长大率随过饱和度增大和长大时间延长,均表现出增大的趋势;与细颗粒初始粒径分布相比,当过饱和度为1.14时,长大率仅为18.72%,当过饱和度为1.49时,长大率增大到85.03%;另外,过饱和度影响比长大时间影响更为显著;降低入口气体中细颗粒初始浓度和粒径有利于细颗粒长大;细颗粒润湿性越好长大效果越好,当过饱和度为1.49,长大时间分别为0.6s、1s和2s时,疏水性颗粒长大率分别为2.44%、3.43%和5.01%,远小于亲水性颗粒;细颗粒中可溶性组分对疏水性颗粒长大具有明显的促进作用。利用计算流体力学软件分别对生长管内的温度分布、混合气体流速和蒸汽冷凝情况进行了数值模拟研究。结果表明:随过饱和度升高,生长管内蒸汽冷凝体积分数增大,并沿生长管轴向呈现出先增大后减小的趋势,合适的气速下,管中冷凝体积分数可增大至80%左右;当气速为2m/s时,蒸汽冷凝曲线峰值出现在生长管近出口处,表现出冷凝峰值后移的现象;随着蒸汽添加量的增加,生长管内蒸汽冷凝体积分数明显增大,分布更均匀。

关键词：异相凝结过饱和度润湿性长大特性

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细颗粒在蒸汽冷凝相变过程中的长大特性?

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高校化学工程学报 2019年第2期33卷 290-297页

作者：刘润哲朱诗杰钟欣孟德喜陆海峰陈雪莉华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室上海200237

为获得细颗粒在水蒸气冷凝过程中的长大规律,借助自行搭建的细颗粒生长管实验平台,研究了不同过饱和度、细颗粒长大时间、初始数浓度和初始粒径分布对不同润湿性细颗粒在蒸汽冷凝相变过程中长大特性的影响。结果表明:过饱和度和颗粒长... 详细信息

为获得细颗粒在水蒸气冷凝过程中的长大规律,借助自行搭建的细颗粒生长管实验平台,研究了不同过饱和度、细颗粒长大时间、初始数浓度和初始粒径分布对不同润湿性细颗粒在蒸汽冷凝相变过程中长大特性的影响。结果表明:过饱和度和颗粒长大时间对不同润湿性细颗粒尤其是亲水性颗粒的长大影响显著;当过饱和度和颗粒长大时间相同时,初始粒径分布相近的颗粒长大率均随其接触角的增大而减小,并且亲水性颗粒长大率的减小趋势更显著。亲水性细颗粒初始数浓度的增加不利于蒸汽在细颗粒表面凝结;亲水性细颗粒初始粒径越小,长大效果越好,当过饱和度为1.49、长大时间为1 s时,长大率可以达到144%。

关键词：细颗粒饱和蒸汽异相凝结过饱和度润湿性长大特性

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燃煤细颗粒在高湿环境中长大特性研究

燃煤细颗粒在高湿环境中长大特性研究

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作者：高巨南昌大学

学位级别：硕士

目前,燃煤电厂的常规除尘设备未能实现对烟气中细颗粒物的高效脱除,大量细颗粒物进入大气环境造成了严重的污染。本论文采用水汽相变凝结预处理技术和湍流团聚预处理技术促进细颗粒长大,从而实现对燃煤烟气中飞灰细颗粒的高效脱除。首先... 详细信息

目前,燃煤电厂的常规除尘设备未能实现对烟气中细颗粒物的高效脱除,大量细颗粒物进入大气环境造成了严重的污染。本论文采用水汽相变凝结预处理技术和湍流团聚预处理技术促进细颗粒长大,从而实现对燃煤烟气中飞灰细颗粒的高效脱除。首先,根据燃煤电站湿法脱硫净烟气湿度较高的特点,通过向脱硫净烟气中添加饱和水蒸汽构建出燃煤烟气中细颗粒物发生相变凝结长大所需的过饱和水汽环境条件。数值分析了脱硫净烟气和水蒸汽的参数对过饱和水汽环境的影响。结果表明:脱硫净烟气相对湿度越高、温度越低,越利于过饱和水汽环境的构建。其次,基于分子运动学异质核化理论,建立过饱和水汽分子在燃煤飞灰细颗粒表面异质核化模型。数值预测了水汽温度、过饱和度和宏观接触角等对成核参数的影响。预测结果表明:考虑多种因素的分子运动学异质核化模型与实验结果更接近;水汽过饱和度和温度越高、颗粒表面润湿性越好,异质核化现象越易发生。再次,建立过饱和水汽在飞灰细颗粒表面凝结动力学模型,数值探究了长大时间、水汽过饱和度、水汽温度和颗粒数目浓度对细颗粒长大效果及颗粒群分布的影响。结果表明:细颗粒能在过饱和水汽环境中迅速长大,长大过程大约在50ms内完成,长大后的细颗粒粒径分布变窄。最后,设计一种新型颗粒团聚装置,数值模拟了装置内气固两相流动流场的速度、压力、湍流强度分布及颗粒轨迹特点。采用欧拉模型耦合颗粒群平衡模型（PBM）,考虑布朗团聚、湍流团聚作用,数值模拟了烟气流速、温度、颗粒浓度、添加水蒸汽等对颗粒团聚效果的影响。结果显示:新型团聚器能有效促进亚微米颗粒（PM1）和细颗粒（PM2.5）的团聚长大,其中亚微米颗粒的团聚效率更高。

关键词：燃煤颗粒物过饱和水汽异相凝结颗粒团聚

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