近年来,随着环保政策的不断实施,燃煤源颗粒物排放标准已接近或等同于燃气标准。为了实现燃煤锅炉颗粒物超净排放,湿式电除尘器作为终端处理设备被广泛应用,但存在布水不均、电晕抑制导致的除尘效率下降及造价、维护成本造成的经济性差等缺点。在湿法除尘基础上,将以清洗集尘极为主要作用的液滴升级为带电移动捕集体,可有效弥补上述不足。在此原理下,本文针对湍流场中荷电液滴捕集颗粒物过程进行模拟研究,可为进一步应用该技术奠定理论基础。首先,针对球状颗粒,本文选用标准k-ω湍流模型及SIMPLE算法,并利用用户自定义函数(UDF)加入库仑力,对颗粒迁移行为和在荷电液滴表面的沉积分布进行模拟。其次,对于非球状颗粒,建立颗粒形状与球形度的关系,研究颗粒形状对捕集效率的影响。同时考虑颗粒聚集时形状、颗粒荷电量和颗粒尺寸等参数的变化,研究颗粒聚集对捕集效率的影响。针对球状颗粒,研究结果表明:荷电液滴捕集微米球状颗粒的效率与颗粒尺寸、颗粒荷电量和液滴荷电量成正相关关系,与颗粒运动速度的关系还需考虑颗粒尺寸影响;捕集亚微米颗粒的效率与颗粒尺寸和颗粒运动速度成负相关关系,与颗粒荷电量和液滴荷电量成正相关关系。结果表明:荷电液滴捕集微米球状颗粒的效率与球形度成正相关关系,颗粒形状越接近球状,捕集效率越高,在一定的颗粒运动速度范围内颗粒聚集有助于提高捕集效率;颗粒聚集行为对捕集亚微米球状颗粒的影响是负面的,即颗粒聚集会降低捕集效率。通过模拟研究,可以得出以下结论:增加颗粒和液滴的荷电量,可增加库仑力,提高对颗粒的捕集效率;增大等体积颗粒的球形度,可减小其所受曳力,提高捕集效率;不同尺寸的颗粒具有不同的惯性力,在一定颗粒运动速度范围才能拥有较高的捕集效率。