【正文】 ，在 Fc 的驅(qū)動下，會偏向筒壁，最終被吸附在圓筒內(nèi)壁上。因此圓筒內(nèi)壁 就形成了收集器（集塵極）。 由（ 9）式（ 10）式（ 11）式和（ 12）式可求出塵粒的運(yùn)動狀態(tài)。 6rdvm qE adt ?? ??? （ 9） 式中， m為塵埃質(zhì)量，解之得： 16 tr TqE ea? ?? ????????? （ 10） 6mT a??? 式中， T 為速度變化的時(shí)間常數(shù)。由于 m很小，所以 T 是很小的，以微粒為 10μm的球形塵埃為例 ，當(dāng)它的密度為 1 103kg/m3時(shí)有： 33 2 3 6 2 3454 10 2 10 2 ( 5 10 ) 103 10 ( )6 9 9 10a aTsa? ? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ??? 而塵粒到達(dá)集塵極的時(shí)間要比 T 大得多。所以，可以略去（ 10）式的指數(shù)項(xiàng)（即忽略粒子的加速過程）。認(rèn)為塵粒已進(jìn)入圓筒便達(dá)到了以穩(wěn)定的趨進(jìn)速度 vr。 ()6 6 ln( )r A rraqE q U U ra ar R? ?? ????? （ 11） 塵粒以 vr趨向筒壁，到達(dá)的時(shí)間 t2=Rb/vr。當(dāng)進(jìn)入圓筒的氣流速度為 v1時(shí)，穿越整個(gè)筒體的時(shí)間為 t1=L/v1。只有當(dāng) t2=t1時(shí)，塵粒才能被吸附到集塵極上。當(dāng) r=Rb 時(shí)，電勢差 UA— Ur=UA— UB=Ue， Ue 為高壓電源輸出電壓。 1b2b16 a R ln( )6 a R lnebbabeaqU RR LRRUqL R????? ??? （ 12） 15 當(dāng)高壓電源 Ue 滿足（ 12）式，塵?？杀患瘔m極吸附，達(dá)到除塵的目的。此式為除塵裝置設(shè)計(jì)的理論方程。圓柱筒的 L、 Rb選擇主要依據(jù)被除塵粒的特點(diǎn)（塵粒半徑、種類、環(huán)境及氣流速度等）來確定。 Ue還與 v q 有關(guān)，從理論上考慮Ue 越高除塵效果越好，但由于受電源裝置絕緣性能和空氣擊穿等安全條件的限制 ， Ue 不宜太高，一般小于幾十千伏 。 例如要設(shè)計(jì) 的一個(gè)實(shí)際的圓筒式除塵器，取 Rb=， L=，中心軸線電暈極半徑 Ra=。對 1～ 10μm的塵粒，電荷 q=1017～ 1016C，隨著 v1=的氣流進(jìn)入除塵圓筒。有式（ 12），塵粒被吸附所需要的高壓電源 Ue 為： 5 6 2 466 1 . 8 1 0 1 1 0 0 . 0 5 0 . 5 0 . 0 5l n 1 . 7 1 0 ( )1 0 0 . 4 0 . 0 1eUV????? ? ? ? ? ?? ? ?? 當(dāng)除塵裝置的幾何尺寸和高壓電源電壓 Ue 確定后，除塵裝置的捕集效率主要取決于塵粒所帶電荷量 q，增大 q 可以提高除塵裝置的捕集效率。實(shí)驗(yàn)證明，在設(shè)計(jì)參數(shù)選擇恰當(dāng)時(shí)，此裝置有很好的除塵效果。 4 吸塵頭裝置的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì) 的高壓電源部分已經(jīng)選用方案五設(shè)計(jì)的高壓發(fā)生器電路，該模塊可以直接單獨(dú)使用，就是它也可以獨(dú)立使用在其他場合。下面詳細(xì)研究吸發(fā)器頭部裝置。 在做設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)做好理論分析，另外還要參考 了 目前已有的除塵頭裝置，特別是用于廠礦企業(yè)中的空氣凈化裝置和現(xiàn)在家庭用的吸塵器裝置頭。 梳狀電極 由以上結(jié)論，對高壓靜電除塵，當(dāng)所加 Ue 一定， q 越大，塵粒沿軸向行程越短，即越易被集塵極吸附。臨界電荷 q0為： 2 10 6 lnbbeaRRaq U L R????? （ 13） 即塵粒需荷 一定數(shù)量的基本電荷才能被吸附。 塵粒電荷的獲得， 一是由于空氣中的正負(fù)離子， 自由電子與塵粒相互碰撞得到電荷， 這種電荷是擴(kuò)散電荷，數(shù)量是很少的； 二是讓塵粒處在強(qiáng)電場中，在強(qiáng)電場的電極附近產(chǎn)生電暈而得到電荷，塵粒在電暈的作用下可獲得大量電荷。為此，可將塵粒先經(jīng)過梳狀電極“充電”即將氣流先通過梳狀電極電場作用的“籠”使塵粒得到較多的電荷，再進(jìn)入除塵器中，提高除塵效率。 之所以卷成筒狀還因?yàn)檫@樣可以在地板上滾動很方便快捷的吸收地面上的不易被普通家庭用除塵器清理的毛發(fā)纖維等塵埃，為家庭的清潔和居民的健康做出應(yīng)有的 貢獻(xiàn)。達(dá)到徹底清理毛發(fā)（包括現(xiàn)在很多家庭飼養(yǎng)的寵物脫落的毛發(fā)）的目的。 16 圖 12 梳狀電極 梳狀電極由一組并列的，長短錯(cuò)開的尖端組成，尖端彎成一定角度，成一條尖端長鏈，卷成一圓筒狀，形成如圖 12 所示的梳狀電極“籠”因?yàn)閷?dǎo)體表面各處的電荷分布與導(dǎo)體的曲率半徑有關(guān)，曲率半徑愈?。从獾牡胤剑╇姾擅芏扔螅舛烁浇妶鲇鷱?qiáng)。當(dāng)在電極上通電，梳狀電極兩端產(chǎn)生較強(qiáng)的電場，使流過此處的空氣分子電離，若電極為正，電離后的電子被電極吸附，而正電荷的塵粒隨氣流進(jìn)入下一級，并達(dá)到塵粒電量 +q 增多的目的。例如 塵粒半徑 r0=1μm, 認(rèn)作孤立導(dǎo)體的電容 C=1016F，當(dāng) Us=10kV，得 q=1014～ 1012C。這個(gè)數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過除塵器對塵粒電荷 q0的臨界值?？梢愿玫乇ＷC除塵效果，提高捕集效率。對圓筒式除塵裝置，由（ 4）式，（ 5）式聯(lián)立解之得 ： ln( )r b aUE Rr R? 為達(dá)到好的除塵效果 Er=104～ 105V/m 較為合適。 吸塵頭裝置 圖 13 吸發(fā)器頭裝置圖 為了能使吸塵 頭在地面滾動以吸起地板上的毛發(fā)， 設(shè)計(jì)了如圖 13 所示的吸發(fā)器頭部裝置。另外因高壓靜電除塵裝置的電壓很高，絕緣及防 雷擊的問題以及 17 耐高溫的問題需要另行設(shè)計(jì)解決。限于本人能力及設(shè)計(jì)時(shí)間有限沒有做深入的研究設(shè)計(jì)。 5 結(jié)束語 本文首先介紹 了靜電知識，指出其危害，說明目前人們?nèi)绾卫渺o電來為人類服務(wù)，提 出利用高壓靜電來清理室內(nèi)毛發(fā)這一思路。隨后通過幾個(gè)實(shí)例比較介紹了高壓靜電發(fā)生器電路的原理并作了簡要分析，接著分析了吸塵頭裝置的設(shè)計(jì)和制作，詳細(xì)推導(dǎo)給出了理論方程和吸附條件，最后指出了整個(gè)吸塵裝置的安裝和使用注意事項(xiàng)。 致謝 四年的大學(xué)生活不知不覺中就要結(jié)束了，在這段難忘的生活中，有我許多美好的回憶。我的心中，除了不舍，還是不舍 ,我想有許多人是我要用一輩子去銘記的。 ]在這份大學(xué)的最后一頁里，我要感謝的人很多，首先要感謝我的學(xué)校，感謝在這四年中交給我的做人道理，讓我從一個(gè)懵懂得高中生變成一個(gè)成熟的青年。還要感謝我的論文指導(dǎo)老師田老師，在他的指導(dǎo)下我完成了論文，田老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。田老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，給以終生受益無窮之道。我從心里感謝他。還要感謝的是我們各課任課老師，他們從大一把我們迎進(jìn)來，到現(xiàn)在把我們送走，在四年 來一直照顧我們的學(xué)習(xí)和生活，所以在這里也一定要特別感謝他們。當(dāng)然，還要感謝寢室的兄弟們在我完成論文的過程中給予我的幫助和鼓勵(lì)，也是他們陪我度過這四年的生活最后要感謝的就是我的父母、朋友，對于他們我更是有千言萬語，還是匯聚成一句話：感謝你們一直都伴隨著我。 現(xiàn)在即將揮別我的學(xué)校、老師、同學(xué)，還有我四年的大學(xué)生活，雖然依依不舍，但是對未來的路，我充滿了信心。最后，感謝在大學(xué)期間認(rèn)識我和我認(rèn)識的所有人，有你們伴隨，才有我大學(xué)生活的豐富多彩，絢麗多姿！ 18 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 張勇 .PROTEL 99SE 電路設(shè)計(jì)技 術(shù)入門與應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021 . ［ 2］ 童詩白 ,華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]，北京：高等教育出版社， 2021。 ［ 3］ 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]，北京：高等教育出版社， 1998。 ［ 4］ 康 敏 ,劉德營 .高壓靜電發(fā)生器設(shè)計(jì) .農(nóng)機(jī)化研究 [J].（ 4） 5556 ［ 5］ 程守 洙 .普通物理學(xué) [M]. 北京 : 高等教育出版社 ,2021. ［ 6］ 馬文蔚 .物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用 [M].北京 :高等教育出版社 . 1995. ［ 7］ 劉后啟 ,林宏 .電除塵器 [M].北京 :中國建筑工業(yè)出版社 ,1987 ［ 8］ 解廣潤 .高壓靜電除塵 [M].北京 :水利電力出版社 . ［ 9］ 庫茲明科 .孫琦譯 .晶體管直流電壓變換器的設(shè)計(jì) [M].北京 :人民郵電出版社 ［ 10］ 梁顯鑒 .寬范圍可調(diào)高壓電源 [J].電子技術(shù) ,1997,（ 4） 。176 ［ 11］ 董玉振 .微型數(shù)控高壓電源的研究 [J].高 點(diǎn) 壓技術(shù)， 1994， 20（ 4） ； 23 ［ 12］ 李愛文 .現(xiàn)代逆變技術(shù)及應(yīng)用 [M].北京 :科學(xué)技術(shù)出版社 ， 2021 ［ 13］ 沙占友 .特種集成電源最新應(yīng)用技術(shù) [M].北京：人民郵電出版社， 2021 ［ 14］ 戴曉明 ,李振國 .新型高壓開關(guān)電源的研制 [J].原子能科學(xué)技術(shù) ,2021， 34（ 2）：125127 ［ 15］ Pasic H, Bayless D, and Alam K, Prudich M. 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