卢明涛，陈占秀，杨历，李阳

（河北工业大学能源与环境工程学院，天津300401）

LES－PBM模拟后台阶流动中颗粒的团聚

卢明涛，陈占秀，杨历，李阳

（河北工业大学能源与环境工程学院，天津300401）

采用大涡模拟（Large Eddy Simulation，LES）耦合颗粒群平衡模型（Population Balance Model，PBM）的方法进行了对气固两相流在后台阶突扩模型的模拟计算，流场的涡结构演化与实验结果吻合较好.在此计算结果的基础上，研究不同位置处、不同Stokes数下，以及不同体积分数（Vc）等条件下涡结构的变化对颗粒扩散和颗粒团聚效果的影响，结果表明涡结构的变化对颗粒的团聚有较大影响.颗粒的Stokes数较小，颗粒对涡结构的跟随性较强，但也对涡结构产生了破坏作用，使得流场开始部分颗粒的团聚效果较好，之后的破坏作用又逐渐地削弱了颗粒间的团聚.颗粒的体积分数越大对涡结构的破坏越强，导致颗粒的团聚逐渐减弱.

大涡模拟；颗粒群平衡模型；后台阶；颗粒团聚；涡结构

0 引言

PM2.5比表面积大、易于富集重金属等有毒物质，最近几年出现的雾霾天气也是由这种细颗粒物引起的，成为空气的首要污染物.而一般传统除尘设备很难将其脱除，超细颗粒物的团聚及脱除的研究已经成为一个重要的领域[1～3].许多专家学者从超细颗粒物的形成、颗粒的聚并机理以及聚并装置等多方面进行了研究.颜金培[4]等通过实验的方式研究了汽锅烟气中超细颗粒的聚并过程和聚并效率.赵海波[5]用PBM模型的团聚核、破碎核等模型和蒙特卡罗……