基于响应曲面法粉尘浓度测量装置的优化研究

为了提高基于静电感应原理测量粉尘浓度的感应电荷量，在入口直径一定的条件下，以收缩段长度、喉道段长度、喉道段直径和扩散段长度为设计变量，以感应电荷量为响应变量，研究使感应电荷量最大值时的测量装置结构，利用流体力学软件Fluent6.3对不同结构尺寸的测量装置内部流场进行数值模拟，并基于响应曲面法、利用统计软件Design-Expert得到了测量装置的喉道段直径和喉道段长度对感应电荷量有显著影响，并得出使感应电荷量最大值的测量装置的结构尺寸；分析了不同粒径的粉尘对最优结构的影响；改进后的测量装置感应电荷量提高15%，对静电传感原理测量粉尘浓度的传感器结构设计有一定的指导意义。