纤维捕集细颗粒物的数值模拟

纤维除尘装置(设备)广泛应用于室内空气清洁、工业生产过程(如燃煤发电厂、水泥厂)可吸入颗粒物高效脱除、医疗民用空气过滤等领域。纤维过滤器在捕集过程中会在滤料表面形成颗粒枝簇结构，因此对细颗粒物(PM2.5)的捕集效率更高，是目前应用*广泛的高效除尘器。虽然纤维过滤器的整体捕集效率很高，但是它对于细颗粒物(PM2.5)的分级效率难以满足越来越严格的控制细颗粒排放的要求，对其进行设计和运行的优化是目前众多纤维除尘应用的实际需求。对纤维除尘过程进行数学建模和数值模拟是对其进行设计和运行优化的理论基础。本书系统介绍了纤维除尘过程的数学物理模型和数值模拟方法，重点是格子Boltzmann-元胞自动机概率模型。利用这些数值模拟对常规圆形截面纤维、异形截面(椭圆形、矩形、三叶形、十字形、三角形等)纤维、多层纤维等稳态和动态纤维除尘过程进行多尺度模拟，揭示不同机理(布朗扩散、拦截、惯性碰撞)主导下压降、除尘效率、沉积模态、枝簇结构内部孔隙率等动态演变规律，对纤维几何结构、排列方式、静电增强等进行优化，为实际应用提供理论指导。