空气中PM2.5和PM2.5-10的超声捕捉装置的设计和分析

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压电换能器是通过其正、逆压电效应来实现电力与机械能相互转换的器件。超声技术应用的主要部件便是压电换能器。压电换能器种类繁多、用途广泛，在微、纳米领域具有广阔的应用前景，尤其是在移动、捕捉和清除微纳米物质方面。本课题主要研究超声换能器对空气中PM2.5和PM2.5-10的捕捉原理及特性，主要研究内容概述如下：
　　介绍空气中的严重污染物------PM2.5和PM2.5-10及其带来的危害；列举了现有的常见去除PM2.5和PM2.5-10的过滤法及电学法的装置以及这些装置的优缺点，从而引出本研究的目的和内容。
　　在本课题组现有的研究基础上，通过实验研究由超声换能器和反射板（集尘板）组成的装置，发现有油烟颗粒被聚集在反射板（集尘板）上，形成规则的圈状同心圆环或者大颗粒的聚集沉降。此时超声换能器工作频率在56.9kHz附近，辐射面的工作模态为弯振模态。实验表明收集到油烟的分布与换能器的辐射面和反射板的距离有关，并且集尘效率与换能器工作的频率、电压有关。
　　利用COMSOL Multiphysics分析软件计算由超声换能器辐射面和反射板构成的腔体内的声场。计算结果与实验现象对比后发现：超声换能器在腔体中产生的声辐射力及声学流产生的粘性力是该装置能够捕捉并收集空气中微细颗粒的主要原因。

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作者
王燕俊;
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作者单位

南京航空航天大学;

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授予单位南京航空航天大学;
学科机械设计及理论
授予学位硕士
导师姓名胡俊辉;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类超声换能器;
关键词
超声换能器; 空气污染物; 声辐射力; 集尘效率;

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