| 表面覆膜多层复合纤维滤料过滤性能的数值研究 |
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| 引用本文： | 钱付平,王海刚,陈光.表面覆膜多层复合纤维滤料过滤性能的数值研究[J].环境科学学报,2010,30(12):2392-2398. |
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| 作者姓名： | 钱付平 王海刚 陈光 |
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| 作者单位： | 安徽工业大学,建筑工程学院,马鞍山243002 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目 (No.50708001)；安徽省教育厅自然科学基金重点项目(No.KJ2010A047)；教育部科学技术研究重点项目(No.210094) |
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| 摘 要： | 根据Matlab软件和数值计算前处理软件Gambit中的Journal文件建立了多层复合纤维滤料模型,利用计算流体动力学(CFD)技术对沿气流方向具有不同纤维填充密度及直径分布的滤料内部的气-固两相流动特性进行了数值研究,计算了不同运行条件下滤料的压力损失及过滤效率,并将数值计算值和经典模型及实验关联式的计算值进行了比较.结果表明,压力损失的数值计算预测值和实验关联式计算值吻合较好,误差在2%以内.随着迎面风速的增加,压力损失呈线性增加.相对于填充密度,纤维直径对压力损失和过滤效率的影响更显著.不同结构滤料过滤效率的数值计算结果和理论模型的计算值变化趋势基本一致.不同迎面风速下,过滤效率都是先减小后增大,对于颗粒直径dp≤0.05μm的颗粒,随着风速的增大,过滤效率减小;对于dp≥0.5μm的颗粒,过滤效率变化趋势正好相反.迎面风速不同,过滤效率最低点出现的位置也不同.对于小颗粒,风速越小,扩散作用起主导作用;而对于大颗粒,风速越大,惯性作用越明显.过滤效率最低点出现在扩散作用逐渐弱化,惯性作用刚刚开始加强的区域.多层复合滤料在结构上采用纤维直径逐层加大的梯次结构时,能够获得较高的过滤效率.而在多层复合滤料表面覆膜后过滤效率平均增加约13%.
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| 关 键 词： | 多层复合纤维滤料 表面覆膜 过滤性能 数值模拟 |
| 收稿时间： | 4/9/2010 11:33:25 AM |
| 修稿时间： | 6/24/2010 5:48:09 PM |
Numerical simulation of the filtration performance of multi-layer fibrous filter media with a membrane surface coating |
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| QIAN Fuping,WANG Haigang and CHEN Guang.Numerical simulation of the filtration performance of multi-layer fibrous filter media with a membrane surface coating[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2010,30(12):2392-2398. |
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| Authors: | QIAN Fuping WANG Haigang and CHEN Guang |
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| Institution: | School of Civil Engineering and Architecture, Anhui University of Technology, Ma'anshan 243002,School of Civil Engineering and Architecture, Anhui University of Technology, Ma'anshan 243002 and School of Civil Engineering and Architecture, Anhui University of Technology, Ma'anshan 243002 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | multi-layer fibrous filter media surface coating membrane filtration performance numerical simulation |
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