一种电场数值建模方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种电场数值建模方法及装置，所述方法包括：确定电除尘器的电场边界条件，所述电场边界条件包括电晕极电晕层的空间电荷密度、电晕极的电势、收尘极的电势；建立所述电除尘器的三维模型，并从所述三维模型中提取电场区域；对所述电场区域进行网格划分，并利用电场控制方程建立电场数值模拟模型，对所述电场数值模拟模型进行迭代计算，获得电晕极与收尘极之间的电势分布、场强分布、电流密度分布和空间电荷密度分布。如此，就可实现对线-板式电除尘器二维、三维电场的数值模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种电场数值建模方法及装置
本专利技术涉及电除尘器领域，具体涉及一种电场数值建模方法及装置。
技术介绍
电除尘器广泛应用于燃煤电站、冶金、化工、水泥等行业，是治理大气污染最重要的环保设备之一。它的主要工作原理是：电晕极在直流高电压的作用下将其周围气体电离，粉尘颗粒通过电除尘器时在电场中荷电，并在电场力的作用下向收尘极运动而被捕集，从而使烟气得到净化。由此可知，电场是影响电除尘器除尘效率的关键因素，因此对电除尘器电场的研究有着重要意义。目前，常用的电场参数求解方式为：利用计算机数值计算的方法对电除尘器电场进行数值求解，获得电除尘器的场强分布、电流密度分布、空间电荷密度等参数信息。然而，这些数值模拟求解方式大多只针对线-板式电除尘器（即电晕极呈线状，收尘极呈板状）的电场进行二维简化后的数值模拟，特别是针对电晕极为圆线的电场进行数值求解。考虑到芒刺线电晕极（即带有针刺的圆线电极，具体可参见图1所示示意图）具有起晕电压低、放电能力强、电晕稳定等特点，已被广泛应用到电除尘器中，然而现有的二维简化数值模型并不适用于芒刺线-板电除尘器的三维电场，无法进行准确的数值求解。专利技术内容本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电场数值建模方法，其特征在于，所述方法包括：确定电除尘器的电场边界条件，所述电场边界条件包括电晕极电晕层的空间电荷密度、电晕极的电势、收尘极的电势；建立所述电除尘器的三维模型，并从所述三维模型中提取电场区域；对所述电场区域进行网格划分，并利用电场控制方程建立电场数值模拟模型，对所述电场数值模拟模型进行迭代计算，获得电晕极与收尘极之间的电势分布、场强分布、电流密度分布和空间电荷密度分布；其中，所述电晕极电晕层的空间电荷密度根据以下公式获得：ρion＝abεE0(E-E0)，E≥E0；其中，ρion为空间电荷密度，a为经验常数，b为电荷载体迁移率，ε为空间介电常数，E0为起晕场强，E为电场强度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述电除尘器为芒刺线-板电除尘器，则所述对所述电场区域进行网格划分，包括：所述电场区域的芒刺分布区、及芒刺分布区周边的预设区域采用四面体网格划分，所述电场区域的其它剩余区域采用六面体网格划分。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电场控制方程包括：泊松方程：▽2V＝-ρ/ε；其中，V为电晕极与收尘极之间任一点的电场电势，ρ为电场区域的空间电荷密度，ε为空间介电常数；电流连续性方程：▽·[ρ(bE+U)-D▽ρ]＝0；其中，b为电荷载体迁移率，E为电场强度，U为气流速度，D为空间电荷扩散系数；皮克方程：其中，δ为相对于标态的气体密度，r为电晕极曲率半径，E0为起晕场强。4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：利用所述电场数值模拟模型对线-板式电除尘器的电场进...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊，余艾冰，郭宝玉，邢茂，杨丁，苏寅彪，叶兴联，李立锋，
申请(专利权)人：福建龙净环保股份有限公司，澳大利亚颗粒技术咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：