常程，姬忠礼，刘佳霖

（1 中国石油大学（北京）石油工程学院，北京102249； 2 中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室，北京102249）

引 言

纤维聚结滤芯在生产制造和过程工业中广泛应用，主要作用是除去气流中的液体气溶胶颗粒[1]，以保障各工艺过程中核心动力设备的长周期安全运行。对于聚结过滤过程，液滴在滤材内部的运移情况较为复杂：液滴首先在扩散、拦截和碰撞等过滤机理作用下被纤维所捕获，被捕获的小液滴与后续来流中的液滴相互碰撞融合进而逐渐聚结长大，聚结后的液体随气流在多层滤材内运移至滤芯排气侧表面，最终液体在重力和气体曳力作用下排出滤芯，实现气液分离。过滤效率和压降是聚结滤芯的关键性能评价指标，而这两个指标明显受到滤芯内液体含量及分布情况的影响。捕获的液体将导致滤芯阻力增加以及效率降低，严重影响滤芯过滤性能。因此，研究聚结滤芯内液体捕获、运移和分布情况具有重要意义。

Contal 等[2]在过滤过程中不同时刻对滤材内液体分布形态进行了观测，当液体在纤维交接处相互桥连形成液桥和液池时，滤芯压降将出现指数增长并伴随液滴穿透量骤然升高。Kampa 等[3-4]分析了液体在亲油及疏油型滤材表面及内部运移情况，提出了“跳跃-通道”模型，认为滤芯润湿压降由两种液体运移机制所决定：当液体在滤材内部运移时，将沿着气流方向形成多条平行的贯穿整个滤芯厚度的通道，由此产生通道压降，此压降与滤材厚度及液体载荷量呈正比；……