熊 瑞等：陶瓷膜孔道内尘粒沉积及脱附的模拟 1547 (b) 0.30 Pore porosities Pore porosities 100 ■一40% +一50% ■一40% 50% ·45% 0.25 ◆45% 80 0.355 100 (:_w.y/isnp 0.20 60 0.15 % 20 0.10 s 20 0.10 15 20 0.05 10 TimeAl0s) TimeN 10ts) 0 0 0 50 100150200 250300 50 100150200250300 Time/(103s) Time/(10s) 图6不同孔隙率下沉积尘粒浓度和沉积率随时间变化曲线.()尘粒沉积浓度：(b)沉积率 Fig.6 Concentration of deposition dust particles and deposition rate at different times with the porosities of 40%,45%,and 50%:(a)concentration of deposition dust particles,(b)deposition rate 图7(a)和图7(b),可以看出，过滤速度越低，烟 会相互扩散，导致结合力增大，会增加反吹清灰难 气湍流程度越低，陶瓷膜截留尘粒越多.对比 度.因此，在制备陶瓷膜的过程中，陶瓷膜孔径分 图7(b).图7(c)和图7(d).可以看出，陶瓷膜孔隙 布一定时，适当增加孔隙率有利于提高过滤效率 率越小，尘粒运动更贴合烟气.流速较高时，尘粒 的，但孔隙率越大会带来陶瓷膜强度的降低，因此 与陶瓷膜内壁碰撞多，使得堆积、团聚概率增加 孔隙率也有上限.这与实际过滤用陶瓷膜制备过 随着沉积时间的延长，沉积的尘粒与陶瓷膜之间 程中孔隙率控制在40%~50%相一致 Diameter of dust Diameter of dust particles/(10-7 m) particles/(10-7m) 6.884 6.884 (a) 5.263 5.263 3.842 3.842 2.421 2.421 □1.000 1.000 Diameter of dust Diameter of dust particles/(10-7m) particles/(10-7m) 6.884 ☐6.884 5.263 5.263 3.842 3.842 2.421 2.421 .000 1.000 图7不同过滤速度和孔隙率下沉积尘粒分布图.(a)u=3mmin.c=40%:(b)u=1mmin.e=40%:(c)u=1mmin,e=45%:(d)u= 1 m'min.c=50% Fig.7 Distribution of deposition dust particles at different filtration velocities and porosities:(a)u=3 mmin,=40%;(b)u=I m'min,c=40% (c)u=1mmin,&=45%;(d)u=1mmin,e=50%图 7（ a）和图 7（b），可以看出，过滤速度越低，烟 气湍流程度越低 ，陶瓷膜截留尘粒越多. 对比 图 7（b），图 7（c）和图 7（d），可以看出，陶瓷膜孔隙 率越小，尘粒运动更贴合烟气. 流速较高时，尘粒 与陶瓷膜内壁碰撞多，使得堆积、团聚概率增加. 随着沉积时间的延长，沉积的尘粒与陶瓷膜之间 会相互扩散，导致结合力增大，会增加反吹清灰难 度. 因此，在制备陶瓷膜的过程中，陶瓷膜孔径分 布一定时，适当增加孔隙率有利于提高过滤效率 的，但孔隙率越大会带来陶瓷膜强度的降低，因此 孔隙率也有上限. 这与实际过滤用陶瓷膜制备过 程中孔隙率控制在 40%～50% 相一致. 6.884 5.263 3.842 2.421 1.000 Diameter of dust particles/(10−7 m) (a) (b) 6.884 5.263 3.842 2.421 1.000 Diameter of dust particles/(10−7 m) 6.884 5.263 3.842 2.421 1.000 Diameter of dust particles/(10−7 m) 6.884 5.263 3.842 2.421 1.000 Diameter of dust particles/(10−7 m) (c) (d) 图 7    不同过滤速度和孔隙率下沉积尘粒分布图. （a）u = 3 m·min−1 ，ε = 40%；（b）u = 1 m·min−1 ，ε = 40%；（c）u = 1 m·min−1 ，ε = 45%；（d）u = 1 m·min−1 ，ε = 50% Fig.7    Distribution of deposition dust particles at different filtration velocities and porosities: (a) u = 3 m·min−1 , ε = 40%; (b) u = 1 m·min−1 , ε = 40%; (c) u = 1 m·min−1 , ε = 45%; (d) u = 1 m·min−1 , ε = 50% 0.30 (a) 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0 0 150 50 100 5 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 10 15 20 200 250 300 Time/(10−3 s) Time/(10−3 s) Pore porosities 40% 45% 50% Concentration of deposition dust particles/(mg·m−2 ) Concentration of deposition dust particles/(mg·m−2 ) (b) 100 80 60 40 20 0 0 150 50 100 5 0 20 40 60 80 100 10 15 20 200 250 300 Time/(10−3 s) Time/(10−3 s) Deposition rate/ % Deposition rate/% Pore porosities 40% 45% 50% 图 6    不同孔隙率下沉积尘粒浓度和沉积率随时间变化曲线. （a）尘粒沉积浓度；（b）沉积率 Fig.6    Concentration of deposition dust particles and deposition rate at different times with the porosities of 40%, 45%, and 50%: (a) concentration of deposition dust particles; (b) deposition rate 熊    瑞等： 陶瓷膜孔道内尘粒沉积及脱附的模拟 · 1547 ·