[發明專利]一種基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法

在審

• 申請號: 202010584653.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111859821A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 游青山;高貴軍;冉霞;寇子明;趙悅
• 申請（專利權）人: 重慶工程職業技術學院
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06T17/00;B01D47/06
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

1.一種基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法，其特征在于，所述基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法包括：

步驟一，建立液體在離心力和橫向風流作用下破碎霧化數學模型，建立液滴撞擊超聲振動壁面的破碎霧化的數學模型；

步驟二，利用離心力與橫向風流作用破碎霧化機理獲得霧群，進而分析初次霧化液滴的入射速度、初始動能、粒徑大小、壁面疏水性等因素，利用撞擊超聲振動壁面的霧化機理進一步破碎獲得微霧群；

步驟三，構建不同性質的呼吸性微塵與不同性質的微霧在氣液固三相耦合降塵機制實驗平臺，獲得呼吸性粉塵降塵規律。

2.如權利要求1所述的基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法，其特征在于，所述在步驟一中，建立破碎霧化數學模型的方法為利用SolidWorks三維建模軟件、Fluent仿真軟件，設置材料參數、導入模型、劃分網格、仿真分析，并同時結合多相流理論和計算流體力學的方法進行建立。

3.如權利要求1所述的基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法，其特征在于，所述在步驟二中，霧群的中心粒徑小于20μm。

4.如權利要求1所述的基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法，其特征在于，所述在步驟二中，微霧群的中心粒徑小于10μm。

5.如權利要求1所述的基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法，其特征在于，所述在步驟二中，離心力的改變是取決于改變葉片內管道直徑、形狀、數量、長度、葉片轉速等參數。

6.如權利要求1所述的基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法，其特征在于，所述在步驟二中，橫向風流的大小是取決于實驗設備及液體的粘性、表面張力、密度、氣動力、氣流旋轉強度、We數和Oh數等因素。

7.如權利要求1所述的基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法，其特征在于，所述在步驟三中，構建不同性質的呼吸性微塵與不同性質的微霧在氣液固三相耦合降塵機制實驗平臺，獲得呼吸性粉塵降塵規律具體包括：建立霧化降塵模擬實驗系統，通過改變粉塵濃度、微霧濃度、氣流狀態參數，利用在線粉塵測量儀、滴譜儀檢測降塵前后濃度參數，利用接觸角測量儀測得親水性參數，高速攝像機及PIV技術、風速表可獲得各種流場形態和速度矢量圖，利用氣液固三相流耦合理論和計算流體力學CFD方法分析多相流耦合降塵機制，得到最優匹配參數。

8.如權利要求1所述的基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法，其特征在于，所述在步驟二中，液體在離心力和橫向風流作用下破碎霧化數學模型的建立方法包括：通過改變葉片內管道直徑、形狀、數量、長度、葉片轉速，得到不同參數下離心霧化條件，采集不同參數條件下的破碎霧化數據，通過線性回歸法得到霧化粒度、速度與輸入條件參數的影響關系，再利用液-固、液-氣兩相流耦合計算流體動力學CFD方法建立管道內液滴運動模型、二次霧化模型，分析離心力和橫向風流場作用下液滴破碎機理及破碎影響因素。

9.如權利要求8所述的基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法，其特征在于，所述采集不同參數條件下的破碎霧化數據的裝置為滴譜儀、高速攝像機及PIV、風速表等。

10.如權利要求1所述的基于離心射流霧化和超聲振動霧化的除塵方法，其特征在于，所述在步驟二中，液滴撞擊超聲振動壁面的破碎霧化的數學模型的建立方法包括：通過改變入射液滴的速度、直徑、入射角度和振動頻率參數，得到不同參數下撞擊振動破碎條件，利用滴譜儀、高速攝像機及PIV技術采集不同參數條件下的破碎霧化過程和二次液滴的運動參數，并分析其霧化機理，通過線性回歸法得到霧化粒度、速度與條件參數的影響關系，利用液-固兩相流耦合計算流體力學CFD方法建立撞擊超聲振動壁面時的波的疊加模型、反彈模型、霧化模型，揭示液滴撞擊超聲振動壁面情況下液滴破碎機制。