王 戈，谭 蔚，孙志伟，杜 文*，文建辉，王志国，朱国瑞*

1.天津大学化工学院，天津市津南区雅观路135号 300350

2.湖南中烟工业有限责任公司，长沙市劳动中路386号 410007

卷烟滤嘴作为吸烟者与主流烟气之间联系的桥梁，可有效截留烟气中的部分有害成分，降低烟气对人体的损害［1-5］。卷烟滤嘴尺寸较小，且纤维丝相互缠绕，内部微观结构复杂，采用传统测量法难以获得主流烟气在滤嘴内部空间的微观流场信息。因此，与应用数学相结合的数值模拟法逐渐成为研究卷烟滤嘴中流场特性的常用手段［6-8］，可采用数值模拟法对滤嘴段建立吸阻模型，并分析滤嘴段的流场特性。目前，通过计算机仿真技术对滤嘴中纤维结构信息获取及重建的研究已取得了阶段性进展。Jaganathan等［9］提出了一种算法，可依据真实纤维介质的二维图像实现重建，并进行流体流动仿真。Faessel等［10］将数学形态学衍生的图像分析工具用于处理获得的木质纤维图像，实现了部分结构的可视化。目前，基于以上不同的纤维介质模型构建方法，围绕卷烟滤嘴的流场分析研究逐渐展开。金颖等［11］采用Fluent软件得到烟气扩散与烟气流速等的关系，并验证了该软件模拟烟气扩散的可行性。孙志伟［12］以多孔介质模型为基础，通过建立卷烟滤嘴二维模型模拟了滤嘴中烟气的过滤截留过程。余其昌等［13］将烟丝和卷烟视为均匀多孔介质，以一氧化碳为代表组分对烟气扩散过程进行了分析。杜亮［14］以二维图像为基础，通过Interface连接，构建出了拼接而成的整体烟支模型，并进行了烟丝流道内的流场模拟。……