普通醋纤香烟滤嘴中烟碱分布模拟

为减少香烟对人体的危害,采用标准k-ε湍流模型,SIMPLE算法和多孔介质模型对ISO抽吸模式下,普通醋纤香烟滤嘴截留烟碱的规律进行模拟研究。烟碱(d500.254μm)初始体积份数0.0103%;模拟抽吸时间2 s。结果表明,抽吸开始时,滤嘴近吸食端无烟碱通过,近烟丝端烟碱含量较大;0.4 s~0.8 s时烟碱向吸食端快速扩散;0.8~1.2 s时烟碱进一步向吸食端扩散,烟碱分数增加,但近烟丝端的烟碱增加缓慢;随后烟碱向吸食端扩散不明显;中心轴面处烟碱截留量较多;沿径向上截留量减少,但因壁面效应,壁面附近烟碱累积较多;烟碱ηsim.=30.99%;而同样条件下ηexp=39.06%。误差主要由于模拟时忽视了焦油,而实测中焦油可粘附烟碱粒子沉积并形成过滤层,有利于截留烟碱。实验和模拟值的对照验证了模拟方法的可行性,为滤嘴快速优化设计提供指导。

Nicotine distribution in ordinary acetate fiber cigarette filter tip