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高频声波对双区静电除尘器去除PM1.0的增效研究

空气净化；PM1.0；声凝并；双区静电除尘器

双区静电除尘器（ESP）过滤是建筑环境中一种低阻高效的控制颗粒物污染的方法，但是对PM1.0的过滤效率普遍偏低，难以实现空气的深度净化。声凝并通过声场作用促使PM1.0快速团聚，将其与双区ESP协同作用能够有效提升净化效果。高频声波更有利于亚微米颗粒的团聚，本研究将双区ESP置于高频声场，构建声电耦合实验系统，系统探究了声频（f=14.4~15.2 kHz）、声压级（SPL=125~138 dB）、作用时间（折合空气流速，v=0.5~2m/s）及声波类型（行波/驻波）对大气尘凝并效果的影响。结果表明，颗粒物的凝并效率随着声压级的增大而增大，SPL=132dB时能效系数达到最大。颗粒凝并效率与声频率和空气流速存在非线性关系，f=14.8kHz、v=1.0m/s时凝并效果最佳。驻波下颗粒凝并效果略优于行波，但其整体影响并不大。与单纯ESP工况相比，置于高频声场的双区ESP 的PM1.0穿透率仅为3%，降低了69.2%。根据EN779标准的空气过滤器分级，高频声波增效的ESP由F7提升至F9。研究成果表明高频声波可有效促进亚微米颗粒团聚增大，突破传统ESP对细颗粒物的捕集极限，为建筑环境低浓度颗粒物污染治理提供了经济高效的解决方案。