燃煤以及机动车尾气排放产生的可吸入颗粒物对地球大气环境和人类健康造成重要影响,尤其对颗粒物污染的治理问题逐渐引起大家的关注。外加声场作用是一种有效的预处理手段,可以有效增加颗粒物的碰撞几率,促进微小颗粒物生长,以提高原有除尘设备对PM2.5颗粒物脱除效率。本文通过使用已搭建的声波团聚实验台,实验观察了0~10000Hz声频下声团聚作用效果确定了不同声频作用的特点;更深一步探讨了不同声场强度、停留时间、初始颗粒物浓度等参数对颗粒物声波团聚的影响变化,以及在声雾联合作用下不同参数对粒径分布的影响,确定了粒径分布与不同实验参数的变化规律。实验中对声团聚作用前后的粉煤灰样本收集并进行电镜扫描,对比发现声团聚的确促进了颗粒物聚合。实验最后测量了在不同声参数和雾化作用下流经过滤系统的颗粒物浓度变化,发现在不同条件下颗粒物浓度变化规律并非完全相同。建立以同向团聚机理、流体力学作用以及布朗运动结合的团聚核函数模型,并数值计算了团聚体积内颗粒碰撞效率以修正总团聚核函数,模拟了声团聚核函数在不同参数条件下的变化趋势。采用分组法数值模拟了颗粒物的粒径分布,计算了声场作用下数值结果与实验结果大致吻合,模型可信。接着根据数值计算模拟了声场作用和声雾联合作用下颗粒物浓度随声参数、声场内停留时间以及颗粒物初始浓度下的变化。最后引入过程分析模型,能够很好地掌握粒径分布在不同阶段变化趋势,为多场协同作用前景提供依据。