本文關(guān)鍵詞：醋纖香煙濾嘴截留煙堿及香煙煙氣室內(nèi)擴(kuò)散規(guī)律的模擬研究

  更多相關(guān)文章： 香煙煙氣 醋纖濾嘴 香煙濾嘴結(jié)構(gòu) 煙堿分布 截留效率 室內(nèi)擴(kuò)散

【摘要】：隨著人們生活質(zhì)量的提高,室內(nèi)顆粒物污染及對(duì)人體健康的危害日益受到重視。香煙燃燒產(chǎn)生的煙氣作為室內(nèi)污染的重要污染源之一,無論經(jīng)抽吸由濾嘴進(jìn)入人體或擴(kuò)散于室內(nèi)環(huán)境,都會(huì)對(duì)人體健康造成極大的危害。本文基于FLUENT軟件,為減少香煙抽吸過程中煙堿對(duì)人體健康的危害,在ISO抽吸模式下,采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型、SIMPLE算法和多孔介質(zhì)模型對(duì)普通醋纖香煙濾嘴內(nèi)煙氣溫度與煙堿截留規(guī)律進(jìn)行研究。結(jié)果表明抽吸過程中煙氣總焓隨時(shí)間逐漸降低;煙堿在軸向上遷移速度快,但隨著向吸食端擴(kuò)散,煙堿溫度逐漸降低,速度減慢,截留量也不斷減少;徑向上煙堿在熱泳力作用下,布朗無規(guī)則運(yùn)動(dòng)加劇,煙堿在每一截面上分布較分散,煙堿截留效率降低。普通醋纖香煙濾嘴的煙堿模擬截留效率為30.59%,與相同實(shí)驗(yàn)條件下測得的效率接近。在相同的條件設(shè)置下,對(duì)包括20 mm普通濾嘴、外置溝槽濾嘴(18+10 mm)、內(nèi)置溝槽濾嘴(10+18 mm)、外置溝槽濾嘴(22+6 mm)、空腔濾嘴(18+7 mm)、空腔濾嘴(11+6+11 mm)的不同結(jié)構(gòu)濾嘴截留煙堿的情況進(jìn)行模擬研究,并比較不同結(jié)構(gòu)濾嘴截留煙堿的效果。結(jié)果表明,溝槽濾嘴較普通醋纖濾嘴具有更好的截留效果;外置溝槽濾嘴內(nèi)煙堿先通過非溝槽段,截留效率高于內(nèi)置溝槽濾嘴;對(duì)于普通醋纖濾嘴,減少濾嘴長度,煙堿截留效率降低;空腔濾嘴因空腔結(jié)構(gòu)截留效率較低;煙堿截留效率外置溝槽濾嘴(18+10 mm)外置溝槽濾嘴(22+6 mm)內(nèi)置溝槽濾嘴(10+18 mm)28 mm普通濾嘴空腔濾嘴(18+7 mm)空腔濾嘴(11+6+11mm)20 mm普通濾嘴,幾種不同結(jié)構(gòu)醋纖香煙濾嘴中,外置溝槽濾嘴(18+10 mm)截留煙堿的效果最好,為香煙濾嘴的選擇及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。同時(shí)對(duì)香煙煙氣在室內(nèi)擴(kuò)散的規(guī)律進(jìn)行模擬研究。研究表明,香煙燃燒產(chǎn)生的煙氣在室內(nèi)擴(kuò)散,要遵循流體流動(dòng)方程、溫度擴(kuò)散方程及煙氣的擴(kuò)散方程等。煙氣進(jìn)入室內(nèi),氣流速度大且與室內(nèi)溫差較大,煙氣迅速進(jìn)行熱量交換,溫度下降,速度減小。煙氣繼續(xù)向前擴(kuò)散,在室內(nèi)擴(kuò)散范圍增大。研究煙氣在室內(nèi)的擴(kuò)散機(jī)理、擴(kuò)散規(guī)律等,掌握煙氣擴(kuò)散的規(guī)律與路徑,對(duì)預(yù)防和控制環(huán)境煙草煙氣對(duì)人體健康的危害有著重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：香煙煙氣 醋纖濾嘴 香煙濾嘴結(jié)構(gòu) 煙堿分布 截留效率 室內(nèi)擴(kuò)散
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X51
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-28
• 1.1 室內(nèi)環(huán)境14-19
• 1.1.1 室內(nèi)環(huán)境概述14
• 1.1.2 室內(nèi)環(huán)境污染14-18
• 1.1.3 室內(nèi)空氣質(zhì)量18-19
• 1.2 香煙煙氣概述19-22
• 1.2.1 香煙煙氣成分20-22
• 1.2.2 香煙煙氣危害22
• 1.3 香煙濾嘴22-24
• 1.3.1 香煙濾嘴概述22-23
• 1.3.2 香煙濾嘴的不同填充材質(zhì)23-24
• 1.3.3 香煙濾嘴過濾機(jī)理24
• 1.4 CFD方法簡介24-27
• 1.4.1 CFD概念24-26
• 1.4.2 控制方程26
• 1.4.3 離散化方法26
• 1.4.4 流場的求解計(jì)算26
• 1.4.5CFD的相關(guān)軟件及應(yīng)用26-27
• 1.5 本課題的研究目的、意義和內(nèi)容27-28
• 1.5.1 研究目的及意義27
• 1.5.2 研究內(nèi)容27-28
• 第2章 普通醋纖香煙濾嘴溫度及煙堿的分布模擬28-40
• 2.1 香煙煙氣截留研究進(jìn)展28-29
• 2.2 香煙濾嘴截留效果實(shí)驗(yàn)測試29
• 2.3 模擬條件設(shè)置29-33
• 2.3.1 模擬幾何模型及網(wǎng)格劃分29-30
• 2.3.2 湍流模型與控制方程30-31
• 2.3.3 多孔介質(zhì)模型31-33
• 2.3.4 數(shù)值模擬邊界條件33
• 2.3.5 求解方法與求解控制參數(shù)33
• 2.4 結(jié)果與分析33-38
• 2.4.1 28 mm普通醋纖濾嘴內(nèi)溫度分布33-35
• 2.4.2 28 mm普通醋纖濾嘴內(nèi)煙堿分布35-38
• 2.4.3 28 mm普通醋纖濾嘴的截留效率38
• 2.5 本章小結(jié)38-40
• 第3章 不同結(jié)構(gòu)醋纖香煙濾嘴截留煙堿的研究40-66
• 3.1 濾嘴結(jié)構(gòu)40-41
• 3.1.1 不同結(jié)構(gòu)醋纖濾嘴研究進(jìn)展40
• 3.1.2 不同結(jié)構(gòu)醋纖濾嘴40-41
• 3.2 不同結(jié)構(gòu)醋纖濾嘴截留煙堿的研究41-60
• 3.2.1 20 mm普通醋纖濾嘴41-45
• 3.2.2 外置溝槽濾嘴（18+10 mm）45-48
• 3.2.3 內(nèi)置溝槽濾嘴（10+18 mm）48-51
• 3.2.4 外置溝槽濾嘴（22+6 mm）51-54
• 3.2.5 空腔濾嘴（18+7 mm）54-57
• 3.2.6 空腔濾嘴（11+6+11 mm）57-60
• 3.3 不同結(jié)構(gòu)濾嘴的截留效果比較60-64
• 3.3.1 同一時(shí)刻不同濾嘴Y=0 截面煙堿分布60-61
• 3.3.2 抽吸結(jié)束時(shí)濾嘴煙堿體積分?jǐn)?shù)的三維分布61-62
• 3.3.3 抽吸結(jié)束時(shí)軸向上煙堿體積分?jǐn)?shù)分布62-63
• 3.3.4 不同結(jié)構(gòu)濾嘴截留煙堿的效率對(duì)比63-64
• 3.4 本章小結(jié)64-66
• 第4章 香煙煙氣室內(nèi)擴(kuò)散規(guī)律的模擬研究66-72
• 4.1 室內(nèi)污染物66-68
• 4.1.1 室內(nèi)污染物分布66
• 4.1.2 室內(nèi)顆粒物的擴(kuò)散66-67
• 4.1.3 室內(nèi)空氣流場的研究67-68
• 4.2 室內(nèi)香煙煙氣68-69
• 4.2.1 室內(nèi)香煙煙氣的分布68
• 4.2.2 室內(nèi)香煙煙氣的特征68-69
• 4.3 香煙煙氣室內(nèi)擴(kuò)散的模擬69-70
• 4.3.1 幾何模型的建立69
• 4.3.2 基本控制方程69
• 4.3.3 邊界條件設(shè)定69
• 4.3.4 室內(nèi)煙氣擴(kuò)散的模擬結(jié)果69-70
• 4.4 本章小結(jié)70-72
• 結(jié)論與展望72-74
• 結(jié)論72-73
• 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-83
• 致謝83-84
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄84-85
• 附錄B 研究課題85

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