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微米尺度下雾滴与尘粒碰撞后液体附着特性研究
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作者 陶瑞卿 朱小龙 +5 位作者 张凯 王文婕 王和堂 徐超航 夏鹏志 龙表利 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期372-383,共12页
粉尘易引发爆炸事故和人员尘肺病,水雾是应用最广泛的降尘介质,但由于对尘-雾接触后的附着状态缺乏科学认识,喷雾降尘率增长面临瓶颈。通过数值模拟和实验方法,研究了微米尺度下的雾滴-尘粒碰撞行为,得出了尘粒表面液体附着量与4类碰撞... 粉尘易引发爆炸事故和人员尘肺病,水雾是应用最广泛的降尘介质,但由于对尘-雾接触后的附着状态缺乏科学认识,喷雾降尘率增长面临瓶颈。通过数值模拟和实验方法,研究了微米尺度下的雾滴-尘粒碰撞行为,得出了尘粒表面液体附着量与4类碰撞行为之间的关系。研究结果显示,降低雾滴表面张力和接触角在低速碰撞有利于避免“反弹”行为发生,也有利于在“膜状飞溅”行为发生时增大尘粒表面的液体附着量。但是,降低雾滴表面张力和接触角也会降低雾滴发生破裂的临界碰撞速度,导致发生“完整并聚”行为的速度范围缩小,对降尘效果有不利影响。同时,还发现降低雾滴粒径和增大雾滴黏度均有利于增大尘-雾碰撞过程中黏性摩擦损失,从而抑制“反弹”行为和雾滴破裂现象发生,有利于增大尘-雾作用后尘粒表面的液体附着量,含0.329%质量分数高分子成分R1001的液滴连续碰撞固体颗粒时,颗粒表面液体残留量比纯水液滴碰撞的情况可提高至少10倍,所以在水中添加增稠成分可显著提升粉尘增重、沉降效果。上述发现可为新型降尘剂开发提供新思路,也可为喷雾降尘工况参数优化提供理论支撑。 展开更多
关键词 雾滴-尘粒碰撞 降尘 液体附着量 表面张力 接触角
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