多管式高效空氣過濾器的數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文用數(shù)值模擬的方法對(duì)多管式高效空氣過濾器內(nèi)的流場(chǎng)流動(dòng)問題進(jìn)行了深入的分析和研究。以過濾器物理模型為基礎(chǔ)，對(duì)過濾器內(nèi)的流動(dòng)問題做了合理的假設(shè)和簡(jiǎn)化，建立了該問題的數(shù)值模擬模型。該模型以標(biāo)準(zhǔn)κ-ε二方程湍流模型為基礎(chǔ)，采用UPWIND格式對(duì)微分方程進(jìn)行離散，近壁處的流動(dòng)采用壁面函數(shù)法，對(duì)于過濾器內(nèi)的濾料以多孔介質(zhì)來處理，其壓降符合Darcy定律，并用SIMPLE算法來求解方程，得到了過濾器內(nèi)流場(chǎng)速度和壓力分布狀況。在基本模型的基礎(chǔ)上，對(duì)不

2、同過濾器結(jié)構(gòu)方案的算例進(jìn)行了模擬運(yùn)行比較，確定了合理的結(jié)構(gòu)方案。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了不同風(fēng)量的模擬比較，從而驗(yàn)證了本模擬模型和過濾器結(jié)構(gòu)的廣泛適用性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果的對(duì)比分析得到了兩者的誤差，各規(guī)格其誤差均保持在5﹪以內(nèi)，從而驗(yàn)證了本文過濾器數(shù)值模擬模型的可靠性、準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，對(duì)過濾器內(nèi)的流場(chǎng)特征進(jìn)行了詳細(xì)深入的分析。在對(duì)各規(guī)格過濾器濾管間流量分配狀況對(duì)比分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，本文所研究過濾器的濾管分布相當(dāng)合理，各濾管間流量差異不超過6﹪，

3、且大多數(shù)濾管間流量差異保持在2﹪以內(nèi)。對(duì)流量沿管長(zhǎng)的分布研究發(fā)現(xiàn)，其變化特征表現(xiàn)出較嚴(yán)格的線性關(guān)系，這與本文的另外一個(gè)結(jié)論相一致，即過濾速度沿管長(zhǎng)保持穩(wěn)定，變化幅度在6﹪以內(nèi)。此外，濾料兩側(cè)的壓力差也保持了同樣的穩(wěn)定性，其沿管長(zhǎng)也近似不變。這都說明了濾管在長(zhǎng)度上其過濾功效相當(dāng)，保持穩(wěn)定。研究還表明，濾料阻力占過濾器總阻力的比例相當(dāng)高，在75﹪～99﹪之間，從而說明了濾料阻力的減小是過濾器降阻的重點(diǎn)內(nèi)容。本文利用數(shù)值模擬數(shù)據(jù)擬合得到了該型