آمار
| تعداد نشریات | 36 |
| تعداد شماره‌ها | 1,192 |
| تعداد مقالات | 8,579 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,989,638 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,033,161 |
تحلیل عددی اثر شارش الکتروهیدرودینامیکی و غلظت ذرات بر راندمان ته‌نشین‌کننده الکتروستاتیکی صفحه‌ای-سیمی | ||
| الکترومغناطیس کاربردی | ||
| دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 25، آبان 1401، صفحه 1-11 اصل مقاله (1.31 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| محمد غلامی* 1؛ حنیف کازرونی2 | ||
| 1نویسنده مسئول: پژوهشگر، گروه علوم و فناوری‌های دفاعی، پژوهشکده فناوری‌های دفاعی و پدافند غیرعامل، دانشگاه و پژوهشگاه عالی دفاع ملی و تحقیقات راهبردی، تهران، ایران | ||
| 2استادیار، گروه علوم و فناوری‌های دفاعی، پژوهشکده فناوری‌های دفاعی و پدافند غیرعامل، دانشگاه و پژوهشگاه عالی دفاع ملی و تحقیقات راهبردی، تهران، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 05 فروردین 1400، تاریخ بازنگری: 09 تیر 1400، تاریخ پذیرش: 15 تیر 1401 | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله یک مدل محاسباتی دو‌بعدی به منظور مطالعه همه پدیده‌های ضروری در یک ته‌نشین‌کننده صفحه‌ای یک‌مرحله‌ای ساده با درنظرگرفتن عکس‌العمل‌های متقابل بین میدان الکتروستاتیکی، میدان شارش، باردار شدن ذرات و حرکات آشفته آن‌ها پیاده‌سازی شد. در گام اول این مقاله، ضمن ارائه ارتباطات میان میدان‌های الکتروستاتیکی، دینامیک ذرات و دینامیک سیال به تبیین مدل ریاضی میدان کرونا، شارش هوا و حرکت ذرات پرداخته است. در ادامه، به تحلیل شرایط الکتریکی (میدان الکتریکی و بار فضایی) و الگوی شارش القاشده توسط عکس‌العمل متقابل باد یونی و شارش گاز اصلی در مدل مورد مطالعه پرداخته شده است. هم‌چنین، ضمن بررسی مسیر حرکت و انباشته‌شدن ذرات، توزیع ته‌نشینی آن‌ها در کانال مورد بررسی قرار گرفته و راندمان جزئی ذرات با قطرهای مختلف محاسبه شده است. در ادامه، اثر شارش الکتروهیدرودینامیکی بر راندمان تجهیز بررسی شده است. نهایتاً، با در نظر گرفتن توزیع نرمال لگاریتمی برای ذرات در ورودی کانال ته‌نشین‌کننده، اثر غلظت‌های متفاوت ذرات در ورودی بر راندمان کلی تجهیز آنالیز شده است. این مدل در نرم‌افزار کامسول شبیه‌سازی شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| ته‌نشین‌کننده الکتروستاتیکی؛ غلظت ذرات؛ رسوب‌دهنده الکتروستاتیکی؛ روش اجزاء محدود؛ شارش الکتروهیدرودینامیکی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Numerical Evaluation of Electrohydrodynamic Flow and Particle Concentration Effects on the Wire-Plate Electrostatic Precipitator Efficiency | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammad Gholami1؛ Hanif Kazerooni2 | ||
| 1Researcher, National Defense and Strategic Research University | ||
| 2Assistance Professor, National Defense, and Strategic Research University | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper, a two-dimensional computational model is implemented to study all the necessary phenomena in a simple one-stage plane depositor by considering the interactions between the electrostatic field, the flow field, the charge of the particles and their turbulent motions. In the first step of this paper, while presenting the connections between electrostatic fields, particle dynamics and fluid dynamics, the mathematical model of the corona field, air flow and particle motion is explained. In the following, the electrical conditions (electric field and space charge) and the induced flux pattern are analyzed by the interaction of ion wind and the main gas flux in the studied model. Also, while examining the path of movement and accumulation of particles, their sediment distribution in the channel is investigated and the partial efficiency of particles with different diameters is calculated. In the following, the effect of electrohydrodynamic flux on the efficiency of the equipment is investigated. Finally, considering the normal logarithmic distribution for particles at the input of the sediment channel, the effect of different concentrations of particles at the input on the overall efficiency of the equipment is analyzed. This model is simulated in COMSOL software. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| particle concentration, electrostatic precipitator, finite element method, electrohydrodynamic flow | ||
| مراجع | ||
|
[1] K., Parker, “Electrical Operation of Electrostatic Precipitators,” No. 41. IET, 2003 [2] Y., Guo, et al., “Enhancing PM Removal by Pulse Energized Electrostatic Precipitators—a Comparative Study,” IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 47, pp. 365-375, 2018. [3] B., Lu, et al., “Comparison of Dust Particle Dynamics Under Different Electrode Shapes at the Early Stage of Negative Corona Discharge,” IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 47, pp. 4915-4922, 2019. [4] X., Wang, J., Chang, C., Xu, P., Wang, L., Cui, and C., Ma, “Electrical Characteristics of Electrostatic Precipitator with a Wet Membrane-based Collecting Electrode,” Journal of Electrostatics, vol. 80, pp. 85-94, 2016. [5] X. Xu, X. Gao, P. Yan, W. Zhu, C. Zheng, Y. Wang, et al., “Particle Migration and Collection in a High-temperature Electrostatic Precipitator,” Separation And Purification Technology, vol. 143, pp. 184-191, 2015. [6] X. Xu, C. Zheng, P. Yan, W. Zhu, Y. Wang, X., Gao, et al., “Effect of Electrode Configuration on Particle Collection in a High-temperature Electrostatic Precipitator,” Separation And Purification Technology, vol. 166, pp. 157-163, 2016. [7] C. Zheng, Y. Wang, X. Zhang, Z. Yang, S. Liu, Y. Guo, et al., “Current Density Distribution and Optimization of the Collection Electrodes of a Honeycomb Wet Electrostatic Precipitator,” RSC Advances, vol. 8, pp. 30701-30711, 2018. [8] K. Adamiak, “Numerical Models in Simulating Wire-plate Electrostatic Precipitators: A Review,” Journal Of Electrostatics, vol. 71, pp. 673-680, 2013. [9] H. Shen, W. Yu, H. Jia, and Y. Kang, “Electrohydrodynamic Flows in Electrostatic Precipitator of Five Shaped Collecting Electrodes,” Journal of Electrostatics, vol. 95, pp. 61-70, 2018. [10] Z. He, and E. Dass, “Correlation of Design Parameters with Performance for Electrostatic Precipitator. Part I. 3D Model Development and Validation,” Applied Mathematical Modelling, vol. 57, pp. 633-655, 2018. [11] Z. Long, and Q. Yao, “Evaluation of Various Particle Charging Models for Simulating Particle Dynamics in Electrostatic Precipitators,” Journal of Aerosol Science, vol. 41, pp. 702-718, 2010. [12] T. Yamamoto, M. Okuda, and M. Okubo, “Three-dimensional Ionic Wind and Electrohydrodynamics of Tuft/Point Corona Electrostatic Precipitator,” IEEE Transactions Industry Applications, vol. 39, pp. 1602-1607, 2003. [13] T. Yamamoto, Y. Morita, H. Fujishima, and M. Okubo, “Three-dimensional EHD Simulation for Point Corona Electrostatic Precipitator Based on Laminar and Turbulent Models,” Journal Electrostatics., vol. 64, pp. 628-633, 2006. [14] Zh. Feng, L. Zhengwei, and A. Kazimierz, “Numerical Simulation of Electrohydrodynamic Flow and Vortex Analysis in Electrostatic Precipitators,” IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, vol. 25. pp. 404-412, 2018. [15] L. Zhao and K. Adamiak, “Numerical Simulation of the Electrohydrodynamic Flow in a Single Wire-plate Electrostatic Precipitator,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 44, pp. 683-691, 2008. [16] U. Kogelschatz, W. Egli, and E. A. Gerteisen, “Advanced Computational Tools for Electrostatic Precipitators,” ABB Review 4, pp. 33-42, 1999. [17] A. Soldati, “On the Effects of Electro-hydrodynamic Flows and Turbulence on Aerosol Transport and Collection in Wire-Plate Electrostatic Precipitators,” Journal Aerosol Science., vol. 31, pp. 293-305, 2000. [18] H. Fujishima, Y. Ueda, K. Tomimatsu, and T. Yamamoto, “Electrohydrodynamics of Spiked Electrode Electrostatic Precipitators,” Journal Electrostatics, vol. 62, pp. 291-308, 2004. [19] J. Podlinski, A. Niewulis, J. Mizeraczyk, and P. Atten, “ESP Performance for Various Dust Densities,” Journal Electrostatics, vol. 66, pp. 246-253, 2008. [20] J. Podlinski, A. Niewulis, and J. Mizeraczyk, “Electrohydrodynamic Flow and Particle Collection Efficiency of a Spike-Plate Type Electrostatic Precipitator,” Journal Electrostatics, vol. 67, pp. 99-104, 2009. [21] C. J. Chen, Sh. Y. Jaw, “Fundamentals of Turbulence Modeling,” Taylor & Francis, 1998. [22] H. Hayashi, Y. Takasaki, K. Kawahara, T. Takenaka, K. Takashima, and A. Mizuno, “Electrostatic Charging and Precipitation of Diesel Soot,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 47, pp. 331-335, 2011. [23] Farnoosh, N., K. Adamiak, and G. S. P. Castle, “Three-Dimensional Analysis of Electrohydrodynamic Flow in a Spiked Electrode-Plate Electrostatic Precipitator,” Journal of Electrostatics, vol. 69, pp. 419-428, 2011. [24] N. Morasaei, M. Tabrizian, and M. Ansarian, “Modeling and Estimation of Corona Losses in Bipolar HVDC Transmission Line Using Finite Element Methods (FEM),” Scientific Journal of Applied Electromagnetics, vol. 4, pp. 37-47, 2018 (In Persian). [25] K. Adamiak and P. Atten, “Numerical Simulation of the 2-D Gas Flow Modified by the Action of Charged Fine Particles in a Single-Wire ESP,” IEEE Transactions. on Dielectrics and Electrical Insulation, vol. 16, pp. 608-614, 2009. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,780 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 3,628 |
||