壁流式过滤体微细颗粒捕集的数值模拟：压降影响与结构参数优化

本文主要探讨了壁流式过滤体在捕集微细颗粒过程中的一项关键研究，通过对一维非稳态模型的建立和数值模拟，深入分析了压降作为过滤性能的重要指标。壁流式过滤体的设计在工业处理如废气、水处理等微粒分离中具有显著的应用价值。 研究者首先构建了一个模型，该模型能够精确描绘过滤通道内的流场分布以及颗粒层的动态变化。他们着重研究了颗粒层滑移现象对颗粒层分布和过滤压降的影响。结果显示，随着颗粒层滑移效应的增强，颗粒层的分布从平坦逐渐变为直线递增模式，这一变化导致过滤压降呈现出先上升后下降的趋势。这揭示了控制颗粒层稳定性对于优化过滤效率的重要性。 其次，研究发现过滤体的长度对压降有显著影响，增加过滤体长度有助于降低压降，从而提高过滤的经济性和效率。而过滤体的孔目数则对压降有不同的作用：初期阶段，增加孔目数可能导致压降上升，但在颗粒沉积量较大时，可以减小压降，有利于长期稳定运行。 另外，研究还考察了来流流量和颗粒浓度对压降的影响。随着这些参数的增加，过滤压降也随之增加，这提示在实际操作中需要考虑流量和浓度的控制策略，以维持压降在可接受范围内。 这篇论文提供了关于壁流式过滤体在微细颗粒捕集中的定量理解，对于优化过滤器设计、提高过滤效率以及控制操作条件具有重要的理论指导意义。它不仅深化了我们对过滤过程动态行为的理解，也为后续的实验设计和设备改进提供了理论依据。