多管式高效空气过滤器的数值模拟研究

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1、摘要本文闱数值模拟的方法黯多管式离散空气过滤嚣肉的流场流动润趟遴行了深入的馨掰和溪巍。隧过淫嚣麴麓摸墼隽萋赣，澍进滤器内熬滤动闷遂擞了畚灌瀚缓诿煮籀化，建囊了该问题的数德模撒模型。该模型醴标准静8二方程湍流裰越为基础，采用UPWIND格式对微分方程进行离散，近蹙处的流动采用蹙颟函数法，对于过滤器内的滤料戮多裁舟震来处理，冀莲降符合Darcy定律，并髓SIMPLE算法涞裳解方程，褥鬟了过滤器斑流溺速度巍篷力分布姨凝。程基本模蘩黪蒸雅上，辩幂隧道滤器结耪鸯案的算例遴行了模拟运行比较，确定了镑理的结构方黎。在此基础上进行了不同风热的模拟比较，从而验诞了本模拟模

2、型朝过滤器结拇的广泛适用性。宾黢数据和模拟绪粱酶黠就努橱褥蓊1}蕊赣艘误差，各擒撬菇误差均操簿霞S％醚内，藏褥验涯彳奉炎过滤器数德模拟模型的砥靠性、准确褴。在此基础上，辩过滤嚣内的流场特征进行了详细深入的分析。在对备规格过滤嚣滤管间流量分配状况对比分析时发现，本文所研究过滤器豹滤蛰分布稠豢囊避，各滤管麟瀛量差异不越邋6％，且大多数滤营润流鼍差异僳持纛2籁鞋内。嚣流釜籍管长静静耀研究发瑗，蒸变鼗特薤蓑骥滋较严椿豹凌性关系，遮与本文的另外一个结论相一致，即过滤速度沿管长保持稳定，变化幅糜在6％以内。此外，瓣料两侧的压力差也保持了同样的稳懋性，其沿管长也近似不

3、变。遮都谎鞠了滤警在长度主冀过滤姥效捆粪，稼持稳定。翡究还表暖，滤糕骥为占过滤壤总阻力的魄僦相当离，程75％--99鬈之阈，觚而说嚼了滤辩隧力的减小爨过滤器降隰的重点内容。本文利用数值模拟数据撤合得到了该照过滤器阻力计算公式衅一]608vo-9，以使在工程中瓣皱型过滤器瀵稽阻力初步预测鞫计算。并对姻荚文献中的飙为诗算公斌遴簿了餮歪翻浚遴，撬密虿燮为难确懿罄舞谤簿公式。美毽词：磐警式高效窭气过滤器遮魔矮标准蕻￡嚣程湍流攘黧糟雩蹑嗵D撼式Darey蹇襻SIMPLE冀法数值模撤罐降ABSTRACT露躲v嗣戆嚣ltyfieldand{§瓣pressure测but

4、ioninthemulti-tube毯蚺efficiencyparticulateairfilters6mPAfilter)羽潜investigatednumericallyusingsimul幽on瑚幽d。BasedOntherealobject,hypothesisandsimpl城cationaremadeforbuildingupthemtmericals濂ulafiORmodel。Inthismodel，thestandardk-eturbulentcurreaitmodelisadopted。礴霉upwinddifferencingschem

5、eisusedtOrepresent{&diffbsion麓翔裕，whichap辨arOnthedi彘rentialequation，WallFunctionsisemployedto叩esenttheeffectofthewallbounces。舡fortheporousmedium。th搴DarcyLawissuitable。TheSIMPLEMgorithmgivessatisfactorysol蕊ons细龇pressure—velocityeouplingin鼬癣flowsbased雌thestaggeredgad．Sevene秘鲻onthe啪e

6、tureof娅珏隧璇filter瓣eomparedforselectionoftherationalone，Meanwhilethevariationofflowrateiseamedoutaswellfortheinvestigationofapplicability．ErrorsbetweentheexperimentaldataandthenumericalKmmlati潍ones粼Iessthan5镰，Thustheretiabilityandaeem-meyofthenumericalsimul彝西。鞋methodintroducedinthi

7、spaperisdemonstrated．!Basedonthenmericalsimulafiondam,velocityandpressuredistributionisinvestigated。Firstly,itisprovedthatthedifferenceof馕秦flowratebetw嘲filter墩弧isle鼹than6％，Formost翻阵蔑thedifferenceisonly塞％。霉挺嘉result翻嬲Ithedi删onoftimfiltermbesisrational．Secondly,the：flowratealongthet

8、ubea蛹schangeslinearly．Risinaccordwithano