贾中坚,刁永发,张俪安,周发山,沈恒根

驻极体磁纤维捕集荷电Fe基细颗粒数值模拟

贾中坚,刁永发*,张俪安,周发山,沈恒根

(东华大学环境科学与工程学院,上海 201620)

为了进一步实现超低排放,针对钢铁冶金以及铸造行业生产过程中产生的Fe基细颗粒,提出驻极体磁纤维提高对微细颗粒捕集的方法.本文基于计算流体力学-离散相模型(CFD-DPM)分别研究了纤维荷电量、颗粒预荷电电场强度、纤维磁感应强度以及颗粒磁化率对驻极体磁纤维捕集性能的影响.结果表明:在驻极体磁纤维周围颗粒所受到的磁场力相对于库仑力受距离影响更加明显,磁场力只在纤维附近极短距离内作用明显.捕集效率与纤维荷电量以及预荷电电场强度呈线性关系,对于0.5 μm颗粒,捕集效率随纤维荷电量以及预荷电电场强度的增长速率低于2.5 μm的颗粒.当颗粒粒径为0.5~1.0 μm时,增大驻极体磁纤维的磁感应强度以及提高颗粒磁化率对于捕集效率的提高作用较小.当颗粒粒径为1.5~2.5 μm时,增大驻极体磁纤维的磁感应强度以及提高颗粒磁化率能够明显提高纤维的捕集效率.

磁纤维；库仑力；Fe基细颗粒；驻极体；磁场力

随着我国工业化进程的发展,大气颗粒物带来的环境污染以及人体健康问题日益严重[1-2].钢铁冶金、铸造等行业生产过程中产生大量含Fe基颗粒[3-8].纤维过滤技术已广泛应用于工业除尘、空气净化以及建筑通风空调领域,但存在穿透粒径,对于0.1~1.0μm的细颗粒捕集效率较……