喷雾降尘中运动雾滴尾流对尘粒沉降加速作用的研究

本文主要探讨了喷雾降尘过程中，特别是射流雾滴对尘粒沉降运动的加速效应。在深入理解喷雾降尘机理的过程中，研究者利用Fluent软件进行了数值模拟，模拟了静止雾滴周围流场，并通过伽利略坐标变换得到了射流雾滴的尾流速度分布。这种方法使得研究人员能够计算出尘粒迎风面的平均气流速度，这是尘粒运动的关键参数。 尘粒在喷雾降尘中的主要作用力是受到的流体曳力，这种曳力对尘粒的运动产生了显著影响。研究者据此建立了尘粒迎风面平均气流速度与雾滴尾流流体曳力之间的关系，揭示了尘粒沉降运动中的力学规律。 实验结果显示，射流雾滴的尾流并非均匀，背风面出现了流动分离现象，导致雾滴迎风面与背风面的流线不对称。这种非对称性对尘粒的沉降过程有着直接影响，使得尘粒加速沉降。 进一步的研究发现，雾滴与尘粒的粒径比（d/D）、轴向间距（s/D）以及射流雾滴的雷诺数（Re_D）之间存在特定的关系，即当d/D、s/D值增大，而Re_D保持一定时，雾滴尾流对尘粒沉降的加速效应更显著。这表明在实际应用中，优化雾滴的大小和分布，以及控制喷雾的条件，可以有效地提升降尘效率。 喷雾降尘作为三相流（气-液-固）系统中的一个复杂过程，涉及到多向耦合作用，需要综合考虑雾滴、尘粒和气流之间的动态交互。研究者通过简化模型，排除了时间依赖效应和尘粒与尾涡的相互作用，专注于分析射流雾滴非均匀尾流对尘粒沉降的直接影响。 总结来说，本文的研究对于理解和改进喷雾降尘技术具有重要的理论价值，为优化降尘设备的设计和操作提供了科学依据。通过精确掌握雾滴尾流效应，可以在减少环境污染的同时，提高降尘作业的效率。