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利用混合標(biāo)準(zhǔn)粒子和鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)多分散氣溶膠,采用掃描遷移粒徑儀分析氣溶膠全粒徑譜,作為測(cè)定各級(jí)粒徑過(guò)濾效率的方法,對(duì)幾種不銹鋼過(guò)濾材料進(jìn)行過(guò)濾特性研究。研究結(jié)果表明,對(duì)于多分散氣溶膠,不同孔徑和性質(zhì)的金屬濾材的最大透過(guò)粒徑Dmax是不同的,Dmax隨濾材過(guò)濾孔徑的增大而變大;在1~3cm/s濾速區(qū)間內(nèi),濾材的效率隨濾速的增加而降低,且濾材的Dmax隨濾速的增加向小粒徑方向移動(dòng)。不銹鋼濾材串級(jí)過(guò)濾時(shí)表現(xiàn)出各級(jí)濾材的效率依次降低,但串級(jí)過(guò)濾的總過(guò)濾效率仍隨級(jí)數(shù)的增加而增大;實(shí)驗(yàn)還證明,濾速一定時(shí),相同濾材串級(jí)過(guò)濾并不會(huì)改變過(guò)濾器的Dmax,但觀察到串級(jí)過(guò)濾各級(jí)單級(jí)效率的Dmax有隨級(jí)數(shù)的增加向大粒徑方向移動(dòng)的現(xiàn)象。
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利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)-離散單元法(DEM)耦合方法模擬空氣過(guò)濾器內(nèi)部的氣-固兩相流動(dòng)。在過(guò)濾器過(guò)濾階段,研究過(guò)濾器內(nèi)部纖維與顆粒的特性對(duì)顆粒沉積和團(tuán)聚的影響。此外,改變過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)參數(shù)以分析其對(duì)過(guò)濾器過(guò)濾特性(包括壓降和過(guò)濾效率)的影響。結(jié)果表明:采用CFD-DEM模擬過(guò)濾器過(guò)濾過(guò)程的方法是方便且可行的,模擬結(jié)果與前人的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)、數(shù)值模擬及經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式基本吻合;在過(guò)濾過(guò)程中,顆粒會(huì)在過(guò)濾器表面堆積形成樹(shù)突狀的團(tuán)聚結(jié)構(gòu);相對(duì)于氣相流場(chǎng)而言,各個(gè)工況的壓降均增加,呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)的趨勢(shì);過(guò)濾器的總壓降隨纖維直徑df的增加而增加,當(dāng)df和纖維延伸長(zhǎng)度H不變時(shí),壓降隨纖維偏離距離L的增大而減小;當(dāng)df和L不變時(shí),壓降隨H的增大而減小。過(guò)濾效率隨L的增加而減小,H的變化對(duì)過(guò)濾效率基本無(wú)影響。
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