纖維過濾材料過濾過程的數(shù)值模擬.pdf

1、本文主要用Fluent軟件對二維紗線陣列、三維機織物和無序纖維網對液體的過濾過程進行了模擬與分析，并初步進行了實驗驗證。
　　 二維紗線陣列過濾過程的數(shù)值模擬和分析：創(chuàng)建了陣列紗線網模型，通過改變紗線直徑和紗線排列密度，各分析了3組模型對含顆粒射流的顆粒捕集率和壓力降的變化。結果表明：隨著紗線間距的增大，顆粒捕集率逐漸下降；隨著紗線直徑的增大，顆粒捕集率逐漸增加。
　　 三維機織物過濾過程的數(shù)值模擬和分析：對機織物模型進

2、行了簡化處理，構建了垂直交叉的紗線構成的機織物物理模型，討論了顆粒捕集率與液體流速的關系，確定了比較合適的初始流速為2m/s。選取了紗線直徑為100μ m，分析了5種不同孔隙的三維機織物模型的顆粒截留率和壓力降變化。保持孔隙大小100×100(μ m)不變，討論了紗線直徑分別為60μ m、80μ m、100μ m、120μ m、150μ m時，三維機織物模型的顆粒截留率和壓力降變化。結果表明：隨著流速增加，捕集率先增加，達到一定值后會減

3、少；保持紗線直徑不變，隨著孔隙尺寸的增大，顆粒捕集率逐漸減??；保持孔隙大小不變，隨著紗線直徑的增大，顆粒捕集率逐漸提高。
　　 三維無序排列纖維網過濾過程的數(shù)值模擬和分析：構建了孔隙率分別為70％、75％、80％、85％、90％的5種三維無序排列纖維網；模擬了纖維直徑分別為20μm、1μ m、100nm的三維無序網的過濾過程；討論了纖維網層數(shù)對顆粒捕集率的影響。結果顯示：纖維直徑為20μ m的三維無序網，能夠進行有效捕集的最小顆