粉尘颗粒群场致荷电模型研究

张海鹏; 赵政

doi:10.13436/j.mkjx.202606013

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6) : 68 -72. DOI: 10.13436/j.mkjx.202606013

粉尘颗粒群场致荷电模型研究

张海鹏, 赵政

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摘要

为克服单颗粒粉尘场致荷电经典理论在实际产尘场景中对颗粒群荷电特性表征的局限性，构建了一种粉尘颗粒群场致荷电模型。首先，解析单颗粒经典理论模型，指出其无法精确描述实际工况下粉尘颗粒群荷电特性的缺陷；其次，针对颗粒群场致荷电过程，理论推导荷电量与总质量的关系，引入Sauter平均直径（SMD）参数，建立适用于三维或n维球体形态颗粒群的荷质比特性模型；最后，搭建场致荷电试验平台验证模型有效性。试验结果表明，粉尘颗粒群荷质比与荷电强度呈正相关，与粉尘中位粒径呈负相关。此现象归因于：荷电强度增大提升电场强度，增强颗粒荷电能力；而较小粒径颗粒因比表面积大、运动惯性低，更易吸附电荷。