静电与流体作用下微米颗粒团迁移机理研究

由于带电微米颗粒之间存在静电、流体相互作用,颗粒团的迁移行为与单颗粒截然不同。本文以静电除尘器(ESP)中带电颗粒团迁移沉积为背景,首先探讨流体有限惯性对单颗粒扰流流场的影响,在此基础上利用Oseen动力学计算颗粒团迁移过程中的颗粒团形状演化机理。计算发现,在颗粒间流体相互作用下,颗粒团由初始的球形经历扁化、拖尾、破碎等过程,最后形成子颗粒团。随着颗粒荷电量增加,颗粒团迁移由原本的破碎模式转变为较为稳定的各向同性膨胀模式。迁移模式转变能够用荷电参数κ_q定量描述。最后,我们发现颗粒团破碎形式与颗粒初始分布不均匀性有关,并且利用Lyapunov指数定量分析了颗粒团形状不稳定性。