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| 离散元-计算流体动力学耦合方法模拟多纤维阵列过滤微米级颗粒（英文） | |
| 摘 要： | 目的:微米细颗粒在不同纤维排列所组成的滤料中的沉积和穿透行为仍然缺少研究。本文通过离散元-计算流体动力学耦合(DEM-CFD)双向耦合方法,研究前加密、后加密以及规则错列阵列纤维在过滤压降和捕捉效率方面的特性。创新点:1.使用DEM-CFD流固双向耦合方法,建立了适用于多纤维阵列过滤微米颗粒的数值模拟方法;2.得到并对比了不同排列形式的过滤压降和捕捉效率。方法:1.通过数值模拟,得到顺列和错列排布纤维的过滤压降及捕捉效率(图2和3、表2);2.通过数值模拟,分析前加密、后加密错列排布纤维与规则错列排列纤维的优劣(图6和7),并得出颗粒在滤料中的沉积分布(图8)。结论:1.错列纤维比顺列纤维提前进入堵塞期,在沉积相同颗粒数时具有更低的压降,且在清洁滤料期具有更高的捕捉效率;2.前加密错列排布比后加密错列排布更早进入堵塞期,且总体穿透颗粒数量更少;3.前加密错列排布适用于工业滤料,而后加密错列排布适用于一次性个人防护用品。 |
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