纺织学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (5): 16-21.

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纤维过滤介质内部三维流场模拟

李艳艳,付海明,胡玉乐   

  1. 东华大学环境学院
  • 收稿日期:2010-05-26 修回日期:2010-08-26 出版日期:2011-05-15 发布日期:2011-05-15
  • 通讯作者: 付海明

Numerical simulation on the three dimensional flow field of Fiber filter media

fu hai-ming   

  • Received:2010-05-26 Revised:2010-08-26 Online:2011-05-15 Published:2011-05-15
  • Contact: fu hai-ming

摘要: 纤维过滤介质内部结构参数的优化对改善过滤性能至关重要。利用计算机技术创建了纤维随机排列、纤维交错排列和纤维对齐排列的纤维过滤介质三维结构。并对其内部的气相流场在不同填充率及过滤速度条件下进行了数值模拟研究,得出三种纤维过滤介质结构的无因次压力损失表达式,模拟结果与文献计算结果基本吻合。研究表明:过滤器压力损失随过滤风速呈现线性增加;随填充密度呈现非线性增加;三种纤维排列方式,压力损失按大小排序依次为纤维交错排列、纤维对齐排列和纤维随机排列。

关键词: 纤维过滤器, 数值模拟, 气相流场, 压力损失

Abstract: The optimization of the fiber filter media’s internal structural parameters is crucial to improving the filtering performance. A series of three-dimensional structure of the fiber filter media, where cylindrical fibers are random arrangement, staggered arrangement and alignment arrangement,was created with computer technology. And the gas flow fields with different SVF, different face velocity and different fibrous arrangement are presented. Three dimensionless pressure drop expressions corresponding to the three kinds of fiber filter media were obtained. There have a good agreement between the CFD simulations and the Davies’s equation. The results indicate: the pressure drop increases linearly with the face velocity; but it increases non-linear with the SVF; The pressure drop of these three types of fiber arrangement by size is staggered arrangement, alignment arrangement and random arrangement respectively.

Key words: fiber filter, numerical simulation, gas flow field, pressure drop

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