冯宇轩，罗坤，樊建人

(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室， 杭州 310027)(2019年9月4日收稿； 2019年12月6日收修改稿)

悬浮颗粒污染物如PM2.5、PM10等对于大气环境和人类健康有着不可忽视的危害作用[1-3]，因此是工业生产中重点控制的污染源之一。但近年来最新的研究发现尺寸更小也更容易被忽略的纳米尺寸(小于500 nm)的颗粒污染物相对大颗粒而言能对人体的呼吸系统、心肺功能产生更为严重的影响[4-5]。而工业中所使用的除尘设备如静电除尘器(electrostatic precipitator,ESP)等对于纳米颗粒的控制效果较差，且人们对于纳米尺寸的颗粒在ESP中的运动、荷电特性认识不足，缺乏足够的理论指导，这对提高ESP中纳米颗粒的脱除效率来说是十分不利的。

ESP是目前燃煤电厂运用最多的高效除尘设备之一，其基本原理是通过电极高压放电使空气电离，让粉尘颗粒荷电从而在电场力作用下附着到集尘板上[6]。由于静电除尘本身是一个较为复杂的多场耦合的气固两相流问题，特别是考虑到颗粒迁移和电动力(electrohydrodynamic,EHD)效应的影响，而纳米颗粒相对于微米与亚微米颗粒而言，其受力和荷电特性都会发生相应的变化，最终呈现的捕集效率的变化也是十分特殊的，而目前相关的较为深入的研究还较少。Saradari等[7]和Li与Ahmadi[8]研究纳米颗粒在均匀电场中的沉积与扩散特性，并分别考虑层流与湍流两种流态，最终获得5～200 nm大小区间的纳米颗粒运动特性。但遗憾的是该研究并没有考虑不均匀电场和电晕放电情况下的纳米颗粒运动，也没有对颗粒的受力和微观运动状况进行深入的分析。……