雷陈磊， 付海明， 赵洪亮， 张　杰， 冯　丰， 朱　辉

(东华大学　a. 环境科学与工程学院； b. 国家环境保护纺织污染防治工程技术中心， 上海 201620)



含尘单纤维过滤捕集效率的数值模拟

雷陈磊a, b， 付海明a, b， 赵洪亮a, b， 张杰a, b， 冯丰a, b， 朱辉a, b

(东华大学a. 环境科学与工程学院； b. 国家环境保护纺织污染防治工程技术中心， 上海 201620)

摘要：利用单纤维过滤介质表面颗粒沉积的随机计算模型，通过离散相模型(DPM)模拟方法，讨论单纤维非稳态过滤过程中捕集效率随沉积颗粒数增加的变化情况，模拟分析了颗粒沉积形态、斯托克斯数(St)、无量纲粒径(Nr)及纤维雷诺数(Ref)对含尘单纤维捕集效率的影响.研究结果表明：在过滤的初始阶段，St值对单纤维捕集效率起决定作用，St值越大，捕集效率越高；随着过滤的进行，单纤维的捕集效率随沉积颗粒数的增多而增加，其线性关系及增长的幅度与St、Ref和Nr有关，且相同情况下，沉积的颗粒在迎风面上形成的横截面积越大，则越有利于颗粒的捕集.

关键词：纤维过滤； 非稳态； 捕集效率； 数值模拟

纤维过滤器为广泛运用于大气污染控制和空气净化领域的主要设备之一,提高其过滤效率并降低过滤阻力是纤维过滤研究的重点问题.文献[1-5]的研究显示，在纤维过滤器的过滤过程中，尤其在过滤含尘浓度较大的气流时，颗粒会在纤维表面不断堆积，形成“粉尘树枝”结构[6]，出现“尘滤尘”的现象，过滤效率和过滤阻力都将随着“粉尘树枝”结构的变化而变化.因此，对纤维介质……