中国环境科学

作者：张俪安, 刁永发, 庄加玮, 周发山, 沈恒根

单位：东华大学环境科学与工程学院, 上海 201620

关键词：高梯度磁场,PM2.5,捕集效率,磁化率

基金：

国家重点研发计划项目（2018YFC0705300）；中央高校基本科研业务费重点项目（2232017A-09）

以钢铁厂和有色金属行业排放的PM2.5为研究对象，基于离散相模型DPM（Discrete Phase Model），并加入UDF自定义编程，研究高梯度磁场下不同入口风速、颗粒粒径、外磁场强度、磁性纤维磁感应强度以及磁化率对捕集效率的影响，并结合颗粒运动轨迹和受力情况对其进行分析.结果表明：当0.5μm≤dp≤2.5μm，v=0.1m/s时，利用高梯度磁场（H=0.1T，B=0.06T）可以使单纤维捕集PM2.5的效率提高为原来的4.23倍，得出磁性纤维周围存在2个引力区和2个斥力区.同时，在高梯度磁场中磁性纤维对PM2.5的捕集效率随入口风速呈先减小后趋于平稳的规律；而捕集效率随粉尘粒径呈先增大后减小的规律.当dp=1.0μm时的捕集效率提升最大，无论是外磁场强度还是磁性纤维磁感应强度，磁性纤维对颗粒的捕集效率与场强都呈一次函数关系，效率增长率KB>KH；随着颗粒磁化率的增加，磁性纤维对颗粒的捕集呈现两段线性增长规律，前后两段效率增长率K1>K2.当颗粒经过高梯度磁场区域时，入口风速、粉尘粒径、场强对运动轨迹影响较大，而磁化率对运动轨迹影响较小.

来源：2019年第7期

《中国环境科学》期刊编辑部

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