外文翻译---基于镀线电除尘器量纲和相似度分析的评估（译文）

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1、中文 7500 字 出处： Ortiz F J G, Navarrete B, Caadas L. Assessment of platewire electrostatic precipitators based on dimensional and similarity analysesJ. Fuel, 2011, 90(9):2827-2835. 基于镀线电除尘器量纲和相似度分析的评估 F.J. Gutierrez Ortiz , B. Navarrete, L. Canadas 摘要 本文主 要是对 ESP 模型建筑 进行 多维分析 ,得到 更有效的建模结果。 在过去几十年，对 静电除

2、尘器 (ESP)广泛应用于 各 行业进行了许多研究。 然而 ,分析仍然是一个悬而未决的问题 ,尽管减少了 ESP 性能 所需的参数数量定义 ,并 提供了一个可靠的扩大所需的操作条件。全面的半工业规模的不变性 (基于 pi-space)以及一个 覆盖范围内的量纲 ,并 选择了更加灵活的参数。这种相似性的分析提出了新的工作 ,为了获得目标数之间的函数依赖和一组 量纲 。 在 ESP 的出口 选择颗粒粉尘浓度的比值。因此 ,做这些分析后 ,制定了相当简化的模型。理论上 ,后来测试和验证与 实验获得的数据显示应用程序的研究。通过这种方式 ,从一个工厂获得非线性回归模型匹配实验数据。 1.简介 电除尘器

3、的 (ESPs)主要用于燃烧褐煤或者烟煤的工业锅炉的粉煤灰排放量减少【 1】，镀线电除尘器广泛应用于工业生产中，在镀线除尘器使用高电压充电的过程中会有很多微粒出现，它的固体污染物运动规律潜在的基本原理就是通过电晕离子去撞击悬浮微粒，然后这些悬浮微粒在电场的作用下向收集板运动。实际的电除尘所配置的电场是由高电压产生，这些高电压是由一排集中放置在两个平行接地收集板两侧的发射导线产生。这些导线的横截面可能 是圆形的或者方形的，也可能是更加复杂的形状，这样做可以有效增强电场，并且可以是电晕放电更高效。 多年来， Deutsch-Anderson 方程已经用于增大电场强度。这个理论运动速度 w 可以通过

4、平衡加载在微粒两侧的电场强度计算获得，这个电场可以抵消流体阻力（斯托克斯定律）。很多学者都没有运用 w 的理论值在 Deutsch-Anderson方程理论和实际实验中找到最佳值。所以一个“实际的有效的”运动速度就被运用于卷吸，扩散等实际生产中，这个“实际的有效的”的运动速度并没有在Deutsch-Anderson 方程中得到论证 。这个实际的运动速度只是一个随便的颗粒大小，它仅仅只是一个尺度参数。 最近 20 年来，研究者们建立了很多数学模型，他们想通过预测三个相互作用的场（也即是电场，气流速度场和微粒运动场【 2】）来评估电除尘器的微粒运动效率。很多研究已经通过解决时间平均 Navier

5、Stokes 方程式实现了 EHD 流场（即电场，气流速度场和微粒速度场这三场）的计算，该模型是通过建立一个湍封闭模型【 3,4】，然后频繁的用 CFD 编码来得出计算结果。新的模型系统研究克服了此前电除尘器模型中出现的简化缺点。 CFD 在这样的调查研究中很快就成为了 工程应用中一种强大且几乎是必备的工具。由于处于湍流模型近壁区和剪切层中的参数过多，计算网格十分精密，从而提高了计算机的运行时间，这些因素使 CFD 的分析结果有很大波动，因此，我们必须加以解决。 其他可以评估电除尘器性能的方法就是空间分析和物理相似度处理，所以，我们有可能去预测和检查一个给定的发射源设计性能。这种方法对于涉及复

6、杂的物理现象的研究是很有好处的，因为它简化了化学工程特点的高复杂度。 量纲分析是一种可以把复杂的物理问题从最初的定量分析和实验研究简化到它们的最简单形式（特别是对于电学问题），也就是说，它 可以减少一个问题的自由度到最小，从而得出最佳的相似律。对于一个选定了单位（比如 SI）和参考系的系统，它可以提供一个定量的现实描述 f(x1, . . . , xn) = 0，以便在所有数值范围内正确地评估现实，量纲分析可以根据无量纲数字当 mn 时， F (1, . . . , m) =0 得到最小值和定值。 几乎没有研究将量纲分析和相似度分析应用到电除尘器中，并且通常在局部。虽然一些量纲出现在一些著作中，仅仅只有 Riehle 和 Loffler 【 5】 为了通过统一的电流 -电压特征来描述几何相似的除尘器而推导出了无量纲的电流密度和电压，但是也仅仅只是一个一般气体速度常数。著作中的研究没有建立一个综合的量纲分析体系，并且缺少很多重要的变量。 本论文中，一个完整的量纲分析得到实现，这样可以为电除尘器中整体颗粒的运动效率的预测提供一个简单