外文翻譯---基于鍍線電除塵器量綱和相似度分析的評估（譯文）

1、中文 中文 7500 字 出處： 出處：Ortiz F J G, Navarrete B, Cañadas L. Assessment of plate–wire electrostatic precipitators based on dimensional and similarity analyses[J]. Fuel, 2011, 90(9):2827-2835.基于鍍線電除塵器量綱和相似度分析的評估 基于鍍線電除塵

2、器量綱和相似度分析的評估 F.J. Gutierrez Ortiz ?, B. Navarrete, L. Canadas摘要 摘要本文主要是對 ESP 模型建筑進行多維分析,得到更有效的建模結果。在過去幾十年，對靜電除塵器(ESP)廣泛應用于各行業(yè)進行了許多研究。然而,分析仍然是一個懸而未決的問題,盡管減少了 ESP 性能所需的參數數量定義,并提供 了一個可靠的擴大所需的操作條件。全面的半工業(yè)規(guī)模的不變性(基于 pi-space)以及

3、一個覆蓋范圍內的量綱,并選擇了更加靈活的參數。這種相似性的分析提出了新的工作,為了獲得目標數之間的函數依賴和一組量綱。在 ESP 的出 口選擇顆粒粉塵濃度的比值。因此,做這些分析后,制定了相當簡化的模型。理論上,后來測試和驗證與實驗獲得的數據顯示應用程序的研究。通過這種方式,從一個工廠獲得非線性回歸模型匹配實驗數據。1. 1.簡介 簡介電除塵器的(ESPs)主要用于燃燒褐煤或者煙煤的工業(yè)鍋爐的粉煤灰排放量減少【1】 ，鍍線電除塵器廣泛應

4、用于工業(yè)生產中，在鍍線除塵器使用高電壓充電的過程中會有很多微粒出現，它的固體污染物運動規(guī)律潛在的基本原理就是通過電暈離子去撞擊懸浮微粒，然后這些懸浮微粒在電場的作用下向收集板運 動。實際的電除塵所配置的電場是由高電壓產生，這些高電壓是由一排集中放置在兩個平行接地收集板兩側的發(fā)射導線產生。這些導線的橫截面可能是圓形的或者方形的，也可能是更加復雜的形狀，這樣做可以有效增強電場，并且可以是電暈放電更高效。多年來，Deutsch-Anderso

5、n 方程已經用于增大電場強度。這個理論運動速 度 w 可以通過平衡加載在微粒兩側的電場強度計算獲得，這個電場可以抵消流體阻力（斯托克斯定律） 。很多學者都沒有運用 w 的理論值在 Deutsch- Anderson 方程理論和實際實驗中找到最佳值。所以一個“實際的有效的”運動速度就被運用于卷吸，擴散等實際生產中，這個“實際的有效的”的運動速度 并沒有在 Deutsch-Anderson 方程中得到論證。這個實際的運動速度只是一個 隨便的

6、顆粒大小，它僅僅只是一個尺度參數。最近 20 年來，研究者們建立了很多數學模型，他們想通過預測三個相互作用的場（也即是電場，氣流速度場和微粒運動場【2】 ）來評估電除塵器的微粒 運動效率。很多研究已經通過解決時間平均 Navier–Stokes 方程式實現了 EHD 流場（即電場，氣流速度場和微粒速度場這三場）的計算，該模型是通過建立一個湍封閉模型【3,4】 ，然后頻繁的用 CFD 編碼來得出計算結果。新的模 型系統(tǒng)研究克服了此前電除塵

7、器模型中出現的簡化缺點。CFD 在這樣的調查研究中很快就成為了工程應用中一種強大且?guī)缀跏潜貍涞墓ぞ摺Ｓ捎谔幱谕牧髂?型近壁區(qū)和剪切層中的參數過多，計算網格十分精密，從而提高了計算機的運 行時間，這些因素使 CFD 的分析結果有很大波動，因此，我們必須加以解決。其他可以評估電除塵器性能的方法就是空間分析和物理相似度處理，所參量是基礎尺寸中線性無關的，所以，他們可以作為建立電除塵器性能模型的 無量綱數據。從π理論和空間均勻性的原則我們可以知

8、道，每一個無因次群是建立在一個 相互獨立的物理量基礎之上，這些相互獨立的物理量是由相互依賴的物理量變量通過恰當的組合而來。再者，所有的空間變量都與表 1-5 中的電除塵器性能 有關聯，表 1-5 中電除塵器性能是用國際單位表示，他們被設置成同類組，而且無因次群是起因于每一個與基準標注相關的變量和參數的組合。圖 1 和表 1 證明了電除塵器組合中其組合系統(tǒng)的主要幾何變量。電除塵器的電器零件的主要控制方程是泊松方程的電勢和電流連續(xù)性方程【7

9、】 。表 2 顯示了電除塵器的主要電氣變量，表 3 證明了與氣體特征相關的最主要變量。由 于電除塵器中的低平均流速和近似恒溫，所以氣體密度不變，部分效應可以忽略，比如重力場和磁場，因為它們在電除塵器中是影響非常弱，通過對流作用的離子傳輸與通過電場作用的離子漂移相比，其作用可以忽略不計【4】 。表 4 描述了粒子特征的主要變量。湍流混合系數描述了湍流的能量和動量傳輸。通過一個無限湍流混合系數的上限（Deutsch 模型） ，我們可以推導出

10、遷移速度。表 1 電除塵器的主要幾何變量空間變量符號 說明 單位 無量綱變量H 電場高度 m H/Dd 電極間距離 m d/Dr 放電極電極半徑 m r/DL 沉淀區(qū)域總長度 m L/D表 2 電除塵器主要電氣變量空間變量 符號說明 單位無量綱變量rg ε 氣體相對介電常 數（電容率）無量綱 = rg ε0g εεrp ε 顆粒相對介電常數（電容率）無量綱 = rp εb 離子遷移率s v m2G QbUD1 K 氣體電擊穿常數（電