论文以细颗粒的高效脱除为研究背景,以蒸汽异相凝结强化细颗粒物脱除为研究对象,选取经不同表面修饰的球形玻璃微珠为实验介质,借助自行设计搭建的细颗粒生长管实验平台,研究了细颗粒在蒸汽相变凝结过程中的长大特性,主要内容及结论如下:利用能量守恒和质量守恒定律对生长管内的过饱和场进行了热力学计算,从构建过饱和环境、避免蒸汽同相凝结、增强蒸汽在细颗粒表面凝结效果以及减少能耗的角度出发,根据热力学计算曲线分析得到适合的实验工况。采用溶胶-凝胶法对玻璃微珠表面进行修饰,结果表明:改性玻璃微珠表面接触角随三甲基氯硅烷(TMCS)浓度增大而增大。研究了不同润湿性细颗粒在蒸汽相变过程中的长大特性,结果表明:细颗粒长大率随过饱和度增大和长大时间延长,均表现出增大的趋势;与细颗粒初始粒径分布相比,当过饱和度为1.14时,长大率仅为18.72%,当过饱和度为1.49时,长大率增大到85.03%;另外,过饱和度影响比长大时间影响更为显著;降低入口气体中细颗粒初始浓度和粒径有利于细颗粒长大;细颗粒润湿性越好长大效果越好,当过饱和度为1.49,长大时间分别为0.6s、1s和2s时,疏水性颗粒长大率分别为2.44%、3.43%和5.01%,远小于亲水性颗粒;细颗粒中可溶性组分对疏水性颗粒长大具有明显的促进作用。利用计算流体力学软件分别对生长管内的温度分布、混合气体流速和蒸汽冷凝情况进行了数值模拟研究。结果表明:随过饱和度升高,生长管内蒸汽冷凝体积分数增大,并沿生长管轴向呈现出先增大后减小的趋势,合适的气速下,管中冷凝体积分数可增大至80%左右;当气速为2m/s时,蒸汽冷凝曲线峰值出现在生长管近出口处,表现出冷凝峰值后移的现象;随着蒸汽添加量的增加,生长管内蒸汽冷凝体积分数明显增大,分布更均匀。