摘要：声波团聚PM_（2.5）减排工业应用的瓶颈问题包括缺乏大功率高效强声源和能耗过高等。基于气流声源（高频旋笛）和突变截面驻波管建立了160dB以上燃煤烟气声波团聚实验系统。系统设计中,通过团聚敏感频率与驻波管共振频率相匹配,在相同输入声功率前提下提高了管内声强和团聚效率,并通过复合透声板实现了团聚舱内功率气流与强声场的分离。通过模态分析法和有限元模型研究了舱内声场特性和共振频率的影响因素。实验研究了500Hz至1.5kHz宽频范围内舱内强声信号和共振工况条件,对比了不同频率和声压级条件下烟气中5μm以下粒径的分布变化。结果表明,全频段内声压级获得5dB至15dB的共振增益,700Hz最大基频声压级达到167dB。烟气团聚较优频率为700Hz和1.4kHz,PM2.5减排效率最高99%,达到了PM2.5高效脱除和提高声能利用率的目的。

关键词：气流声源 声波团聚 强声共振合成 燃煤 烟气 

单位：国防科技大学; 湖南省长沙市410073