柳 林， 顾晓奕， 杨 璇， 屈松正， 张 琳， 许伟刚， 卜 诗

(1. 常州大学 机械与轨道交通学院， 江苏 常州 213164； 2. 江苏省绿色过程装备重点实验室(常州大学)， 江苏 常州 213164)

近年来，随着工业的高速发展，空气污染日趋严重且备受关注。其中，工业废气中所携带的大量粉尘颗粒是重要的污染物之一，危害人体健康[1]。因此，众多气体净化设备应运而生，而静电除尘器(Electrostatic precipitator，简称ESP)由于其具有脱尘效率高、处理量大和压力损失小等优点被广泛应用。线板式静电除尘器是最为典型的结构，对于较大粒径颗粒(> 1 μm)，99%以上可脱除，相反细颗粒则大量逃逸[2]。为解决这一问题，必须探明颗粒脱除过程的机理。

由于实验难度大且精密观察仪器昂贵，因此，数值模拟研究得到极大发展。例如具有尖锐几何特征的放电极更易产生电场强度峰值[3]；大量漂浮颗粒形成的二次电场,可以极大地扭曲静电场，降低颗粒脱除效率[4]；高温可以削弱起晕电场强度和电场平均强度，以及除曳力以外的库仑力、萨夫曼升力和布朗力等对颗粒的影响[5]。另外，研究表明在高电压和低气量条件下，离子风对细颗粒的脱除有显著影响[6-7]。但这种影响可能是正面的，有助于气体中颗粒的脱除，例如在具有蜂窝状收尘极的线板式静电除尘器中的表现[8]，也可能呈现负面作用，如在带有波纹板状收尘极的线板式静电除尘器中的行为[6]。上述现象表明线板式静电除尘器的颗粒脱除性能与收尘极的结构密切相关。

因此，文章提出了一种具有扩缩板结构的线板式静电除尘器，并运用数值模拟方法研究在不同电压和进口气速条件下，扩缩板不同排列方式对静电除尘器中的电场强度分布、颗粒轨迹、气流场和收尘率的影响。进……