电晕雾气集水中接收面性质和发射端的影响

摘要

本研究聚焦于高效率、低能耗的静电雾气集水技术，旨在缓解高雾缺水地区的饮水问题。通过系统地研究雾气收集面特性、发射端材质、收集距离等关键因素，探究多参数对静电集水效率的影响。实验结果表明：收集面的亲疏水性、电阻和导电性为非主导因素，集水效率主要取决于电晕放电离子电流的大小，且呈指数型关系；在初始电流范围内，集水效率随电流的增加而迅速提升，超过阈值后提升幅度减缓并趋于平台；静电发射端针尖的种类影响着电场的均匀性及集水效率，碳纤维发射端相比于铜针发射端在集水方面更有优势；静电接收距离是通过影响离子电流的大小和电场的均匀性来改变集水效率的，相同材质发射针下不同集水距离的集水效率与电流符合同一指数关系；亲水绝缘表面集水效率比疏水绝缘塑料表面集水效率高；而疏水聚四氟乙烯微孔膜因构建了导电微孔通道，表现出高效的雾气集水效果。明确上述基础因素的影响，有助于设计出更安全、节能、便携的静电雾气集水设备。

关键词

雾气集水 / 静电 / 高电压 / 亲疏水表面

基金资助

海南省自然科学基金（222MS089）; 国家自然科学基金（22262028）