Abstract Recently, several attempts have been made to implement electrospray for electrostatic precipitators (EPs) to reduce water consumption and prevent dust from being rescattered from dry EPs. In particular, the electrospray droplet size in EPs should be sufficiently large to collect dust in the exhaust gas flow, which requires a considerably larger electrospray flow rate than that required for typical applications. In addition, in the case of water electrospray, a high supply voltage is required because of its high surface tension. In this study, the characteristics of water-based electrospray were investigated under a high voltage and high flow rate. Three types of fluids—distilled water, tap water, and saline solution—were used to test for different conductivities under an electric charge with a negative current. The corona discharge and spray trajectories were visualized to determine the spray stability. To verify the influence of the spray current, the waveform of the electrospray was also analyzed under both dry- and wet-spray conditions. From this comparison, a portion of the spray current was estimated out of the total discharge current, which is the sum of the corona discharge and the spray current. The flow rate and voltage of the test were limited at 20 mL/min and −50 kV, respectively. In contrast with previous low flow rate studies, our results showed that the discharge current increased rapidly under flow rates above 6 mL/min, leading to arc discharge. Thus, it is important to adjust the flow and conductivity to guarantee stable and efficient water-based electrosprays.

中文翻译：

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高电压高流量条件下导电性水电喷雾的放电电流

摘要 最近，已经进行了几次尝试对静电除尘器 (EP) 实施电喷雾，以减少耗水量并防止灰尘从干燥的 EP 中重新散射。特别是，EP 中的电喷雾液滴尺寸应该足够大以收集废气流中的灰尘，这需要比典型应用所需的电喷雾流速大得多的电喷雾流速。此外，在水电喷雾的情况下，由于其高表面张力，需要高电源电压。在这项研究中，在高电压和高流速下研究了水性电喷雾的特性。三种流体——蒸馏水、自来水和盐水溶液——被用来测试在负电流电荷下的不同电导率。电晕放电和喷雾轨迹可视化以确定喷雾稳定性。为了验证喷雾电流的影响，还对干喷雾和湿喷雾条件下的电喷雾波形进行了分析。通过这个比较，从总放电电流中估计出一部分喷射电流，它是电晕放电和喷射电流的总和。测试的流速和电压分别限制在 20 mL/min 和 -50 kV。与之前的低流速研究相比，我们的结果表明，在高于 6 mL/min 的流速下，放电电流迅速增加，导致电弧放电。因此，重要的是调整流量和电导率以保证稳定和高效的水基电喷雾。为了验证喷雾电流的影响，还对干喷雾和湿喷雾条件下的电喷雾波形进行了分析。通过这个比较，从总放电电流中估计出一部分喷射电流，它是电晕放电和喷射电流的总和。测试的流速和电压分别限制在 20 mL/min 和 -50 kV。与之前的低流速研究相比，我们的结果表明，在高于 6 mL/min 的流速下，放电电流迅速增加，导致电弧放电。因此，重要的是调整流量和电导率以保证稳定和高效的水基电喷雾。为了验证喷雾电流的影响，还对干喷雾和湿喷雾条件下的电喷雾波形进行了分析。通过这个比较，从总放电电流中估计出一部分喷射电流，它是电晕放电和喷射电流的总和。测试的流速和电压分别限制在 20 mL/min 和 -50 kV。与之前的低流速研究相比，我们的结果表明，在高于 6 mL/min 的流速下，放电电流迅速增加，导致电弧放电。因此，重要的是调整流量和电导率以保证稳定和高效的水基电喷雾。从总放电电流中估算出一部分喷雾电流，该电流是电晕放电和喷雾电流的总和。测试的流速和电压分别限制在 20 mL/min 和 -50 kV。与之前的低流速研究相比，我们的结果表明，在高于 6 mL/min 的流速下，放电电流迅速增加，导致电弧放电。因此，重要的是调整流量和电导率以保证稳定和高效的水基电喷雾。从总放电电流中估算出一部分喷雾电流，该电流是电晕放电和喷雾电流的总和。测试的流速和电压分别限制在 20 mL/min 和 -50 kV。与之前的低流速研究相比，我们的结果表明，在高于 6 mL/min 的流速下，放电电流迅速增加，导致电弧放电。因此，重要的是调整流量和电导率以保证稳定和高效的水基电喷雾。我们的结果表明，放电电流在高于 6 mL/min 的流速下迅速增加，导致电弧放电。因此，重要的是调整流量和电导率以保证稳定和高效的水基电喷雾。我们的结果表明，放电电流在高于 6 mL/min 的流速下迅速增加，导致电弧放电。因此，重要的是调整流量和电导率以保证稳定和高效的水基电喷雾。