本文關(guān)鍵詞：纖維過(guò)濾捕集效率模擬及特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：纖維過(guò)濾器的壓力損失和捕集效率是纖維過(guò)濾器非常重要的性能參數(shù)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)纖維過(guò)濾器的性能研究已經(jīng)好多年了。雖然有幾個(gè)模型用于預(yù)測(cè)過(guò)濾器的壓力損失和滲透率,但由于部分研究是將實(shí)際的纖維過(guò)濾器的纖維簡(jiǎn)化為規(guī)則排列的結(jié)構(gòu),而實(shí)際上纖維過(guò)濾器內(nèi)部的纖維結(jié)構(gòu)式呈現(xiàn)隨機(jī)分布的,所以用這些模型預(yù)測(cè)真實(shí)介質(zhì)實(shí)際結(jié)果還有些差距。纖維過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)對(duì)纖維過(guò)濾器的過(guò)濾性能起著至關(guān)重要的作用。因此研究纖維過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)對(duì)捕集效率和壓力損失的影響具有重要意義。傳統(tǒng)的纖維過(guò)濾器過(guò)濾介質(zhì)局限在單一的圓形纖維上,隨著時(shí)代發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)的提高,人們可以生產(chǎn)很對(duì)形狀復(fù)雜的異形纖維來(lái)提高纖維過(guò)濾器的過(guò)濾性能,本文就此研究了異形纖維的捕集效率問(wèn)題。 為獲得更真實(shí)纖維過(guò)濾器的微觀結(jié)構(gòu),本文基于VBA平臺(tái)編寫(xiě)了生成隨機(jī)纖維的程序,通過(guò)對(duì)CAD的二次開(kāi)發(fā)生成了隨機(jī)纖維濾料模型,采用拉格朗日離散相模型即DPM法對(duì)捕集效率、壓力損失進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,主要研究工作和研究結(jié)論包括： (1)通過(guò)VBA程序建立多種結(jié)構(gòu)參數(shù)的濾料模型,采用拉格朗日離散相模型DPM法對(duì)多種纖維過(guò)濾器進(jìn)行數(shù)值模擬,并給出了壓力損失關(guān)聯(lián)式5-10,隨機(jī)纖維捕集效率的關(guān)聯(lián)式5-11,5-12,5-13。 (2)基于DPM法對(duì)單纖維的捕集效率進(jìn)行了CFD模擬,研究結(jié)果表明：隨著填充率的增加捕集效率增加,隨著斯托克斯數(shù)St的增大捕集效率增大,并給出了單纖維捕集效率的關(guān)聯(lián)式3-3,3-19。 (3)基于DPM法對(duì)異形纖維(圓形,方形和橢圓)的捕集效率進(jìn)行了CFD模擬,研究結(jié)果表明：同等條件下方形纖維的捕集效率最高,圓形次之,橢圓的捕集效率最差。方形纖維壓力損失最大,圓形次之,橢圓的壓力損失最小。通過(guò)分析過(guò)濾性能綜合指標(biāo)(質(zhì)量因子Y)得出方形纖維質(zhì)量因子最大,即過(guò)濾性能最好,圓形、橢圓形較為接近。 (4)結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)對(duì)纖維過(guò)濾器的壓力損失和捕集效率的影響很明顯,研究結(jié)果表明：隨著纖維直徑的增大,纖維過(guò)濾器捕集效率和壓力損失都在減小,隨著填充率的增大,纖維過(guò)濾器捕集效率和壓力損失都在增大,隨著過(guò)濾風(fēng)速的增大,纖維過(guò)濾器捕集效率和壓力損失都在增大,隨著顆粒直徑的增大,捕集效率在增大。 (5)拉格朗日離散相模型即DPM法得出的模擬數(shù)據(jù)與理論對(duì)比誤差很小,說(shuō)明DPM法可以很好的表示結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)變化對(duì)纖維過(guò)濾器的捕集效率的影響,此外DPM法可以使粒子的運(yùn)行軌跡清晰的顯示出來(lái),將纖維過(guò)濾器對(duì)粒子的捕集直觀化,可視化,為以后研究纖維捕集效率提供新的方法。
【關(guān)鍵詞】：纖維過(guò)濾器 異形纖維 DPM法 壓力損失 捕集效
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TU834
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 問(wèn)題的提出11
• 1.2 空氣過(guò)濾器的工作原理11-14
• 1.3 纖維介質(zhì)過(guò)濾性能的研究14-15
• 1.3.1 纖維壓力損失經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>14
• 1.3.2 纖維介質(zhì)過(guò)濾效率經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>14-15
• 1.4 纖維過(guò)濾器過(guò)濾理論研究現(xiàn)狀及發(fā)展概況15-16
• 1.5 纖維濾料及過(guò)濾特點(diǎn)16-17
• 1.6 纖維過(guò)濾器的數(shù)值模擬現(xiàn)狀17-21
• 1.7 本課題的主要研究?jī)?nèi)容21-23
• 1.7.1 研究目的21-22
• 1.7.2 研究任務(wù)22-23
• 第二章 纖維過(guò)濾器CFD模擬方法研究23-33
• 2.1 計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)23-24
• 2.1.1 流體流動(dòng)和基本傳熱方程組23-24
• 2.2 氣相CFD模擬方法研究24-27
• 2.2.1 模擬計(jì)算中的離散方法24-25
• 2.2.2 控制方程算法25-26
• 2.2.3 壓力和速度迭代方法26-27
• 2.3 主要使用軟件介紹27-31
• 2.3.1 模擬生成平臺(tái)27-28
• 2.3.2 FLUENT軟件介紹28-29
• 2.3.3 Origin及SPSS數(shù)據(jù)軟件29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 第三章 單纖維捕集效率的CFD模擬33-49
• 3.1 拉格朗日離散相模型(DPM)33-34
• 3.2 單纖維數(shù)值模型及邊界條件34-37
• 3.2.1 模型描述34-35
• 3.2.2 模擬區(qū)域和邊界條件35
• 3.2.3 網(wǎng)格劃分35-36
• 3.2.4 FLUENT模擬操作過(guò)程36-37
• 3.3 結(jié)果分析與討論37-47
• 3.3.1 驗(yàn)證拉格朗日離散相模型即DPM模型的可行性37-38
• 3.3.2 靜壓分布38-39
• 3.3.3 速度場(chǎng)分布39-40
• 3.3.4 粒子運(yùn)動(dòng)軌跡(跡線)40-41
• 3.3.5 運(yùn)行參數(shù)對(duì)捕集效率影響41
• 3.3.6 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)捕集效率影響41-42
• 3.3.7 無(wú)量綱數(shù)對(duì)捕集效率影星響及理論對(duì)比42-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第四章 異形纖維形狀系數(shù)對(duì)過(guò)濾阻力和捕集效率的影響分析49-59
• 4.1 異形纖維研究必要性49
• 4.2 數(shù)值模擬及邊界條件49-52
• 4.2.1 模型描述49-50
• 4.2.2 模擬區(qū)域和邊界條件50
• 4.2.3 網(wǎng)格劃分50-52
• 4.3 結(jié)果分析與討論52-57
• 4.3.1 驗(yàn)證52
• 4.3.2 靜壓52-53
• 4.3.3 速度場(chǎng)53-54
• 4.3.4 異形纖維過(guò)濾性能影響因素54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第五章 隨機(jī)纖維過(guò)濾器性能的CFD模擬59-81
• 5.1 拉格朗日法與歐拉法說(shuō)明及纖維過(guò)濾器常見(jiàn)模型59-61
• 5.1.1 拉格朗日法與歐拉法區(qū)別59
• 5.1.2 纖維過(guò)濾器常見(jiàn)公式模型59-61
• 5.2 數(shù)值模型及邊界條件61-63
• 5.2.1 模型描述61
• 5.2.2 模型區(qū)域和邊界條件61-62
• 5.2.3 網(wǎng)格劃分62-63
• 5.2.4 FLUENT處理注意問(wèn)題63
• 5.3 結(jié)果分析與討論63-77
• 5.3.1 與理論對(duì)比63-64
• 5.3.2 過(guò)濾風(fēng)速對(duì)過(guò)濾性能的影響64-68
• 5.3.3 填充率對(duì)過(guò)濾性能影響68-71
• 5.3.4 纖維直徑對(duì)過(guò)濾性能影響71-75
• 5.3.5 粒徑對(duì)過(guò)濾性能影響75-77
• 5.4 公式歸納總結(jié)77-79
• 5.4.1 隨機(jī)纖維壓力損失公式總結(jié)77
• 5.4.2 隨機(jī)纖維捕集效率公式總結(jié)77-79
• 5.5 本章小結(jié)79-81
• 第六章 結(jié)論與展望81-83
• 6.1 課題結(jié)論81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-89
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄89-91
• 致謝91

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 付海明,沈恒根;纖維過(guò)濾介質(zhì)捕集效率數(shù)學(xué)模型的研究[J];東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年03期

2 付海明,沈恒根;纖維過(guò)濾器過(guò)濾理論的研究進(jìn)展[J];中國(guó)粉體技術(shù);2003年01期

3 付海明;;纖維過(guò)濾介質(zhì)非穩(wěn)態(tài)過(guò)濾壓力損失的研究[J];紡織學(xué)報(bào);2009年04期

4 肖容緒;袋式除塵器與環(huán)境保護(hù)[J];過(guò)濾與分離;2000年03期

5 錢(qián)付平;王海剛;;纖維過(guò)濾器內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)可視化的研究進(jìn)展[J];過(guò)濾與分離;2008年03期

6 陳樂(lè)端;韓云龍;錢(qián)付平;;高效空氣過(guò)濾器內(nèi)部氣相流場(chǎng)的數(shù)值研究[J];過(guò)濾與分離;2009年01期

7 孫惠樂(lè),劉燕,梁曉梅;空氣污染對(duì)日門(mén)診量的影響[J];環(huán)境與健康雜志;2003年05期

8 陳威,郭新彪;大氣顆粒物對(duì)心血管系統(tǒng)影響的研究進(jìn)展[J];環(huán)境與健康雜志;2005年06期

9 吳國(guó)平,胡偉,滕恩江,魏復(fù)盛;室外空氣污染對(duì)成人呼吸系統(tǒng)健康影響的分析[J];中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè);2001年S1期

10 錢(qián)付平;韓云龍;陳光;黃志甲;;纖維過(guò)濾器氣相流場(chǎng)的數(shù)值研究[J];節(jié)能技術(shù);2008年05期

  本文關(guān)鍵詞：纖維過(guò)濾捕集效率模擬及特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：276427