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随机排列纤维过滤器颗粒捕集特性的数值研究


第 3 卷第 6 2 期  21 0 0年 1   2月 J u n l f vl土 木 i cu a 环 境io me tl n ie r g o r a    i.Arht tr与 En r n程 a  gn ei   o Ci c 建 筑 l& e v工 n E n V L 2N .  o    o6 3 De . 2O 0 c 1  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 2 3 0 ) 安 4 0 2  摘  要 : 结合 Mal 软 件和数值计算前 处理软 件 G mb tb a a i t中的 J unl o ra 文件建 立 了随机排 列 纤维过 滤  器模 型, 用计 算流体动力 学( F ) 术对 4种 随机 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 ,   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 (   0 5 m)主 要 由 布 朗扩 散 起 作 用 ,  > 1 5 d < .  , d .  m时, 惯性碰撞 贡献较 大,   . m≤ d ≤ 15/ 时, 3 05 - "   . a m 2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 ( , 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 : Q0 88 T 2.  文献标志码 :   A 文章编号 :644 6 (0 0 0 —100  1 7—7 4 2 1 )602 —7 Nu e ia   a y i  n Pa tce Ca t r   a a tr sis o   i r u   m rc lAn l sso   r il  p u e Ch r ce itc   f F b o s Fi e s wih Ra d m   t u t r   l r  t   n o S r cu e t QI F - ig,   AN  u p n W ~G  Hai a g - n   g ( c o lofCii

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