摘要：为揭示粉体颗粒摩擦碰撞荷电过程机理及其变化规律,建立了摩擦带电器三维模型,运用离散元素法建立了颗粒的几何模型,通过研究颗粒及其相互之间的作用力关系确定了求解的力学模型,对摩擦带电器内粉体颗粒的摩擦碰撞荷电过程进行了数值模拟,获得了颗粒运动速度和荷质比的变化特征。结果表明,颗粒在摩擦带电器的三个区域内带电效果存在差异:喷嘴区域的颗粒荷质比最小;摩擦棒区域因存在摩擦棒实现了强化带电,获得了颗粒的最大荷质比,但因颗粒团聚与电性中和现象影响了颗粒荷电,该区域荷电不稳定;无摩擦棒区域颗粒荷质比最稳定。摩擦带电器内颗粒带电后运动速度逐渐降低,并在无摩擦棒区域达到稳定值,为进入高压静电场高效分选创造了有利条件。本研究可为粉体颗粒强化荷电和摩擦带电器优化设计提供技术参考。

摘要：粉煤灰脱炭是资源转化再利用的技术前提,摩擦电选技术在粉煤灰脱炭领域具有较强的技术优势和良好的应用前景。基于材料功函数差异和碰撞概率模型开展了摩擦器的材料选用和结构设计,在明确带电颗粒受力作用的基础上,通过分析平行电极板高压静电场结构特征及其对粉煤灰颗粒分选的影响,提出基于带电颗粒运动特征的高压静电场设计方法。在掌握粉煤灰样品基本特征的基础上,通过带电粉煤灰颗粒受力分析与计算,建立了极限喷射位置进入高压静电场的带电颗粒运动模型,求解后确定了高压静电场结构参数的合理设计范围,对粉煤灰电选脱炭的工程设计与实践具有指导意义。