電暈放電

在一對電極間施加電壓，就可以建立電場。當(dāng)其中一個電極為曲率半徑很小的物體如針尖或很細(xì)的圓線時，電場分布為不均勻的，小半徑電極即電離極附近的電場強(qiáng)度很高,離開電離極表面后電場強(qiáng)度急劇下降。此時，當(dāng)兩極間電壓升高到一定程度時，電離極附近的氣體介質(zhì)會被局部擊穿產(chǎn)生放電現(xiàn)象，放電極附近岀現(xiàn)光暈，即電暈放電現(xiàn)象發(fā)生。在電暈放電的過程中還伴隨著電子雪崩現(xiàn)象，即氣體分子受天然輻射電離所產(chǎn)生的電子在高強(qiáng)度電場的激發(fā)下獲得能量，以極高的速度與中性氣體分子發(fā)生碰撞使其釋放外層電子，產(chǎn)生新的自由電子和正離子，而每一個新電子再次被電場加速碰撞中性氣體分子，從而在電暈區(qū)內(nèi)源源不斷的產(chǎn)生電子和正離子。電子雪崩發(fā)生在電場強(qiáng)度最大的區(qū)域，即電離極附近，同時只有兩電極附近的電場強(qiáng)度的比值足夠大時，電子雪崩才會發(fā)生。

此外，負(fù)電暈放電的起暈電壓低、擊穿電壓高，被工業(yè)電除塵器廣泛釆用，但負(fù)電暈放電會產(chǎn)生臭氧和氮氧化物等副產(chǎn)物，嚴(yán)重危害室內(nèi)空氣品質(zhì)。因此在民用靜電空氣過濾器及靜電空氣凈化器中多采用正電暈放電的形式，即電離極為正極。

粒子荷電

粒子荷電通常認(rèn)為是在電暈區(qū)邊界到集塵極之間的區(qū)域進(jìn)行的，通過此區(qū)域的粒子受大量正離子和少量電子的作用而荷電，粒子的荷電量與粒子粒徑、荷電電場強(qiáng)度和粒子停留時間等因素有關(guān)。粒子荷電有兩種機(jī)理，分別為電場荷電和擴(kuò)散荷電。兩種荷電機(jī)理同時存在作用于粒子，但在一定粒徑范圍內(nèi)，某一種荷電方式的作用更加顯著。當(dāng)粒子半徑大于0.5卬《時，電場荷電起主要作用；當(dāng)粒子半徑小于0.2pLm時，則為擴(kuò)散荷電起主導(dǎo) 作用；而當(dāng)粒子半徑介于兩者之間時，這兩種荷電機(jī)理須同時考慮。

電場荷電是指離子在電場力的作用下作定向有秩序的運動，并在運動過程中與氣流中的懸浮粒子碰撞，使其附上帶電離子從而荷電。在不考慮碰撞的情況下，離子受電場力作用將大致沿著電力線運動，當(dāng)粒子進(jìn)入電場后，粒子附近的電力線將向自身偏轉(zhuǎn)集中，即未荷電的粒子會通過電場力吸引正離子碰撞附著。而在粒子荷電以后，荷電粒子附近將岀現(xiàn)阻止離子的排斥電場，并且該排斥電場隨著粒子總荷電量的增加而逐漸增大，直到離子不再同粒子碰撞時，電場荷電停止，粒子達(dá)到飽和荷電狀態(tài)。

擴(kuò)散荷電是指離子作不規(guī)則的熱運動時與氣流中的懸浮粒子碰撞使其附上離子荷電。 擴(kuò)散荷電不依賴于夕卜加電場，只與離子熱運動速度和粒子附近的離子密度有關(guān)，因此只要粒子存在于離子場中擴(kuò)散荷電便會持續(xù)進(jìn)行，不存在飽和荷電。但隨著總荷電量的增加,粒子對周圍離子的斥力逐漸增大，擴(kuò)散荷電速率越來越小。

在實際荷電過程中，兩種荷電機(jī)理是共同作用的。此時計算總荷電量的最簡單的方法 是將飽和電場荷電量與擴(kuò)散荷電量疊加。

粒子驅(qū)進(jìn)速度

懸浮于氣流中的粒子受電場力作用而被捕集，此力的方向取決于電荷的極性和電場的 方向。當(dāng)電場力起主導(dǎo)作用時，通?？梢院雎灾亓Φ挠绊?，粒子將向集塵極方向移動，移動的速度取決于電場力和黏滯阻力的大小。對于大多數(shù)粒子來說可以在其停留時間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定的最大速度”響，記作粒子驅(qū)進(jìn)速度口。粒子驅(qū)進(jìn)速度c正比于荷電電場強(qiáng)度￡。、集塵電場強(qiáng)度％和粒子直徑d,而與介質(zhì)的動力黏度月成反比。