基于网格冻结法颗粒沉积形态对纤维介质过滤特性的影响

为研究不同操作条件下颗粒沉积形态对纤维介质过滤特性的影响，采用计算流体动力学中的网格冻结法来处理运动边界，使动态边界计算问题简化成固体边界问题，利用该方法定性地描述纤维介质表面颗粒的沉积形态，并利用数值模拟的方法计算不同斯托克斯数St、不同沉积颗粒数和不同颗粒沉积形态下纤维介质的过滤效率。研究结果表明：在一定范围内增大St可以显著增加纤维介质的过滤效率；颗粒在纤维表面的沉积有利于提高纤维的过滤效率，并且在颗粒沉积的初期作用显著，而在其沉积的后期，过滤效率增幅相比初期会大幅降低并呈平缓趋势；同时，与迎面过滤颗粒有较大接触表面积的沉积形态，有利于纤维介质对颗粒的捕集。