随机排列纤维过滤器颗粒捕集特性的数值研究

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ＱＩＦ－ｉｇ，ＡＮｕｐｎＷ～ＧＨａｉａｇ－ｎｇ
（ｃｏｌｏｆＣｉｉＥｎｉｅｉｇａｃｉｅｔｒ，ＡｎｉＵｎｖｒｉｙｏｃｎｏｏｙ，Ｍａａｈｎ２４０ＳｈｏｖｌｇｎｅｒｎｎｄＡｒｈｔｃｕｅｈｕｉｅｓｔｆＴｅｈｌｇ ’ ｎｓａ３０２，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉａｎ）
ｐｏｏｅａｂａｎａｉｅｏｅｒｔａｉｓｍｉｒｔｈｃｕｌｆｌｅ．ＴｈｒｄｃｅｖｌｅｏｈｒｐｅｒｐｓｄｃｎｏｔｉｆｌｒｇｅｍｔｙｈｔｓｉｌＯｔｅａｔａｉｒｔａｔｅｐｅｉｔｄａｕｓｆｔｅｄｏｐｄｐｅｓｅａｅｉｘｅｌｎｇｅｍｅｔｗｉｈｔｘｅｉｅｔｌｃｒｅａｉｎ，ａｄｔｅｅｒｒａｅＬｓｈｎ２．Ｍｅｎｒｓｕｒｒｎｅｃｌｅｔａｒｅｎｔｈｅｅｐｒｍｎａｏｒｌｔｏｎｈｒｏｒｅｓｔａａｗｈｉ，ｌｅｔｅｐｅｉｔｄｖｌｅｆｔｅｏｌｃｉｎｅｆｃｅｃｅｓｏｈｒｄｃｅａｕｓｏｈｃｌｔｏｆｉｉｎｉｓｈｗａｉｉｒｔｎｅｃｓｔｅｒｔｅｌｅｓｍｌｅｄｎｙａｈｏｅｉａｍｏｄ１ａｈａｕｅａｅ。ｎｄｔｅｃｐｔｒｍｅｈｎｓｃａｇｓｗｉｉｆｒｎａｔｃｅｓｚｓＷｈｅｈａｔｃｅｓｚｓｓａｌｒｔｎ０５ｔｍ，Ｂｒｗｎａｉｆｉｎｃａｉｍｈｎｅｔｄｆｅｅｔｐｒｉｌｉｅ．ｈｎｔｅｐｒｉｌｉｅｉｍｌｅｈａ．ｉｏｉｎｄｆｕｓｏ
Ｄｅ．２Ｏ０ｃ１
随机排列纤维过滤器颗粒捕集特性的数值研究
钱付平，海刚王
（徽工业大学建筑工程学院，安徽马鞍山２３０）安４０２
摘要：结合Ｍａｌ软件和数值计算前处理软件Ｇｍｂｔｂａａｉｔ中的Ｊｕｎｌｏｒａ文件建立了随机排列纤维过滤
Ｊｕｎｌｉｎｐｅｒｃｓｉｇｓｆｗａｅｏｒａｌｉｒｐｏｅｓｎｏｔｒ，Ｇａｉｆｅｍｂｔ．Ｔｈａ－ｏｉｗｏｐａｅｌｗｈｒｃｅｉｔｓｉｏｒｆｒｕｉｅｓｅｇｓｓｌｔｈｓｓｆｄｏｃａａｔｒｓｉｎｆｕｉｏｓｆｔｒｃｂｌ
ｍ时，惯性碰撞贡献较大，．ｍ≤ ｄ ≤ １５／时，３０５－＂．ａｍ２种机理作用都较弱。另外，纤维直径和纤维
填充密度分布会影响纤维过滤器的过滤性能，文中，构１纤维直径和填充密度沿气流方向减小）论结（的过滤器和结构３纤维直径和填充密度沿气流方向增加）收集效率高于结构２在气流方向上纤维（的（直径减小而填充密度增大）４在气流方向上纤维直径增大而填充密度减小）而压力损失则恰恰相和（，
文献标志码：Ａ
文章编号：６４４６（０００ —１００１７—７４２１）６０２ —７
ＮｕｅｉａａｙｉｎＰａｔｃｅＣａｔｒａａｔｒｓｉｓｏｉｒｕｍｒｃｌＡｎｌｓｓｏｒｉｌｐｕｅＣｈｒｃｅｉｔｃｆＦｂｏｓＦｉｅｓｗｉｈＲａｄｍｔｕｔｒｌｒｔｎｏＳｒｃｕｅ排列纤维过滤器内部气一利ＣＤ技固两相流动特性进行数
值研究，并将数值计算值和经典模型及实验关联式进行了比较。结果表明：用论文提出的建模方法利
可以得到与实际纤维过滤器相似的模型。过滤器压力损失的数值计算预测值和实验关联式吻合较好，
第３卷第６２期
２１００年１２月
Ｊｕｎｌｆｖｌ土木ｉｃｕａ环境ｉｏｍｅｔｌｎｉｅｒｇｏｒａｉ．Ａｒｈｔｔｒ与Ｅｎｒｎ程ａｇｎｅｉｏＣｉｃ建筑ｌ＆ｅｖ工ｎＥｎ
ＶＬ２Ｎ．ｏｏ６３
ｗｉｈｒｎｏｓｒｃｕｅａｅｓｍｕａｅｙｃｍｐｔｔｏｌｆｕｄｄｎｍｉｓ（ｔａｄｍｔｕｔｒｒｉｌｔｄｂｏｕａｉｎａｌｉｙａｃＣＦＤ）ｔｃｎｌｇｅｈｏｏｙ，ａｈｅｐｅｉｔｄｒｓｌｓｎｄｔｒｄｃｅｅｕｔａｅｃｍｐｒｄｗｉｈｔｅｖｌｅｆｔｅｅｒｏａｅｔｈａｕｓｏｈｍｐｉｉａｄｌ．Ｔｈｅｕｔｎｉａｅｔａｉｚｔｏｆｔｅｍｏｅｉｇｍｅｈｄｒｃｌｍｏｅｓｅｒｓｌｓｉｄｃｔｈｔｕｔｌａｉｎｏｈｄｌｔｏｉｎ
反。结构１大颗粒的收集上好于结构３对于小颗粒则正好相反。结构４对于所有类型的颗粒的收在，
集都要好于结构２。
关键词：机排列；维过滤器；粒捕集特性；值研究随纤颗数
中图分类号：Ｑ０８８Ｔ２．
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＴｈｅｆｂｏｓｆｌｅｔａｏｓｒｃｕｅｈｓｂｅｎｅｔｂｉｈｄｂｓｄｏｔＭａｌｂｒｇｒｍｎｔｅｉｒｕｉｒｗｉｈｒｎｄｍｔｕｔｒａｅｓａｌｓｅａｅｎｈｅｔｔａｐｏａａｄｈ
误差均在２以内。不同结构过滤器收集效率的数值计算结果和理论模型的趋势基本一致，不同粒且
径范围的颗粒收集机理也不同。对于小粒径颗粒（０５ｍ）主要由布朗扩散起作用，＞１５ｄ＜．，ｄ．