影響纖維捕集效率的因素及研究方法.pdf

1、多孔纖維在商用和家用環(huán)境中，主要處理顆?？諝馕廴尽＿^去50年，全球的科學(xué)家一直嘗試發(fā)展數(shù)學(xué)研究以便預(yù)測纖維過濾器的性能并提高其效率。從Kuwabara的模型起源，已經(jīng)有好多模型來應(yīng)用預(yù)測纖維的壓力損失和捕集效率，但大部分研究是將實際的纖維過濾器的纖維的錯綜復(fù)雜無規(guī)則的排布結(jié)構(gòu)簡化為規(guī)則排列，把真實的形狀不同的纖維局限在單一的圓形纖維上，忽略了纖維過濾介質(zhì)截面變形對纖維過濾器的影響。在這些著作中大多數(shù)研究都是采用拉格朗日法，注重追蹤流體質(zhì)

2、點的運動，然而很少人注重流場各空間點及把足夠多的空間點綜合起來的整個濃度變化的過程。
　　為了獲得含塵氣體在過濾器中的整個流體的濃度變化過程并研究較為真實的過濾器微觀模型，主要研究工作和研究結(jié)論如下：
　?。?）從微觀角度分別采用拉格朗日法和歐拉法分別對單纖維濾料模型以及隨機生成的多纖維模型捕集效率進行模擬，從宏觀角度采用歐拉法對纖維過濾器進行模擬，模擬結(jié)果表明，拉格朗日法和歐拉法所模擬出來的結(jié)果和計算式計算結(jié)果吻合，歐拉法

3、模擬收斂明顯快于拉格朗日法，在添加源項時模擬的結(jié)果和兩個文獻計算式結(jié)果非常接近，在添加在纖維表面添加自定義壁面邊界條件時模型模擬的結(jié)果略低于纖維捕集效率理論模型，但是仍然能很好的表示纖維的捕集效率隨著填充率，速度的變化關(guān)系，結(jié)果也非常吻合。
　?。?）采用VBA開發(fā)技術(shù)，以AUTOCAD軟件為基礎(chǔ),開發(fā)出生成隨機纖維的程序，導(dǎo)入CAD中生成隨機纖維濾料模型，VBA程序主要通過控制纖維直徑，孔隙率，纖維根數(shù)等參數(shù)來生成生成不同異形度

4、，不同填充率，不同纖維直徑的模型。采用拉格朗日法對所生成的不同截面模型進行模擬，采用纖維的形狀系數(shù)，和異形度來區(qū)別不同截面形狀，進而研究纖維橫截面對捕集效率的影響，結(jié)果表明：異形度，形狀系數(shù)對于過濾風(fēng)速較小時的捕集效率影響較大;壓力損失隨著形狀系數(shù)的增大而增大.在填充率<0.19時，三葉型纖維的捕集效率最高同時壓力損失也最大；異形度，形狀系數(shù)較大的纖維對于直徑小于2μm的顆粒具有較好的捕集效果.在纖維直徑等于30μm時，對于顆粒比較小的