纤维过滤介质论文-张杰,付海明,赵洪亮,雷陈磊,朱辉

纤维过滤介质论文-张杰,付海明,赵洪亮,雷陈磊,朱辉

导读:本文包含了纤维过滤介质论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:纤维过滤介质,压力损失,迂曲度,分形维数

纤维过滤介质论文文献综述

张杰,付海明,赵洪亮,雷陈磊,朱辉[1](2015)在《二维随机分布纤维过滤介质的压力损失分形模型》一文中研究指出为了研究影响纤维过滤器压力损失的主要因素,开发了能够生成二维随机分布的虚拟纤维过滤介质的VBA程序,并在纤维随机分布的二维区域中利用计算流体力学(CFD)技术计算了Stokes方程的数值解.通过对虚拟滤料CFD模拟计算结果的数据回归分析可知,纤维过滤介质的压力损失随纤维填充率增加呈非线性增加,与纤维直径的二次方呈反比例关系,与纤维介质厚度及过滤速度呈线性正比例关系,由此提出了二维随机分布纤维过滤介质的压力损失预测模型.在此基础上,考虑了分形维数和迂曲度对过滤压力损失的影响,得出压力损失随分形维数和迂曲度的增加呈非线性增加,提出了包含分形维数、迂曲度的压力损失预测表达式,该表达式与相关文献的分形理论模型具有很高的一致性.(本文来源于《东华大学学报(自然科学版)》期刊2015年06期)

杨洪,赵鹏,余绍龙,王帆,钱付平[2](2015)在《基于Visual C#和MATLAB的纤维过滤介质性能计算及软件开发》一文中研究指出基于Visual C#和MATLAB语言的混合编程,提出纤维过滤介质过滤性能计算的软件开发方案,实现对纤维过滤介质叁维结构的重建及其过滤性能的计算。首先通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)成像获得过滤介质内部微观结构二维图像,提取过滤介质的几何参数,根据纤维半径和方向等参数重建过滤介质的叁维结构,利用经典的经验公式计算过滤介质的压降和效率。以Visual Studio 2010为开发平台,Visual C#为开发语言,基于dll文件调用MATLAB程序,最终完成该软件的开发。与利用数值模拟或实验方法计算过滤介质性能相比,利用该软件计算过滤介质的过滤性能,方法简单、便捷。(本文来源于《安徽工业大学学报(自然科学版)》期刊2015年02期)

钱付平,于先坤,鲁进利[3](2013)在《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》一文中研究指出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可以显着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着,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。(本文来源于《煤炭学报》期刊2013年10期)

[4](2013)在《可持续性高性能过滤介质--原纤化人造纤维素纤维的使用》一文中研究指出1前言高性能过滤介质通常需要对它的组成原料进行选择,以使其实现各方面性能的平衡。这些需要平衡的性能包括过滤介质的结构完整性,尺寸稳定性,过滤效率,过滤阻力,耐化学性和服务下游产业的加工性能。纤维是众多过滤介质的关键组成部分。过滤介质需要根据纤维的种类、化学性质、几何尺寸和电性能对其进行选择。同时,过滤介质也会用到通过与离子的交互作用使其获得选择性过滤特性的改性纤维。除了性能方面的要求,过滤介质对纤维的选择还必须基于是否适合于它的制造过程。例如,这(本文来源于《全国特种纸技术交流会暨特种纸委员会第八届年会论文集》期刊2013-10-17)

林忠平,吴昌甫,陆涛,夏建伟[5](2013)在《纤维过滤介质在容尘阶段的非稳态过滤效率》一文中研究指出基于黏性牛顿流体的N-S方程,从一般控制方程的通用形式,结合纤维过滤介质的积尘填充率与粉尘颗粒或气溶胶微粒沉积量,推导出纤维多孔过滤介质内粒子浓度分布的非线性微分方程.分析了过滤效率经验公式中无量纲参数之间的内在联系及其对纤维滤料在容尘阶段过滤效率的影响,利用非线性回归方法拟合出纤维过滤介质的非稳态过滤效率经验公式.结果表明:微粒的Re数均小于1,即空气的流动均处于斯托克斯区域,同时其流动状态为层流;计算得到的拦截参数为0.086~0.559.根据实验结果拟合的纤维滤料在容尘阶段的过滤效率经验公式适用于St小于1的场合.(本文来源于《同济大学学报(自然科学版)》期刊2013年06期)

朱小洁[6](2013)在《纤维过滤介质结构模型的叁维重建及其过滤特性的数值模拟》一文中研究指出工业生产中产生的粉尘颗粒会对环境和人体健康造成危害,随着国家对污染物排放标准的逐渐提高以及人们环保意识的增强,对空气中的微细颗粒物进行有效的过滤显得至关重要。纤维过滤材料对颗粒物的过滤能达到国家标准的要求,因此对其过滤性能进行研究可以为过滤介质的优化提供依据。本文通过扫描电镜成像(Scanning Electron Microscopy,SEM)获得纤维过滤介质的二维截面图像,利用Matlab对所得图像进行处理,编写重建叁维过滤介质所需的程序,并与Gambit结合,最终生成以实际过滤介质为基础的叁维模型;通过改变模型的结构参数,包括纤维直径df、纤维的偏离距离L和前后延伸长度H叁个参数,利用响应曲面法分析结构参数和迎面风速对过滤介质气相场、固体体积分数(Solid Volume Fraction, SVF)和压力损失的影响,并与经验模型的结果进行比较;通过CFD-DEM耦合技术,模拟纤维过滤介质内部的气-固两相流动,研究纤维与颗粒的特性对颗粒沉积和团聚的影响,改变过滤介质的结构参数以分析其对介质过滤特性(包括压力损失和过滤效率)的影响,结果表明:(1)本文通过Matlab与Gambit结合重建出的叁维过滤介质模型是以实际过滤介质的二维图像为基础,重建的模型与实际的过滤介质具有很大的关联性,对这些模型进行研究为推测实际过滤介质的过滤性能提供了依据。(2)纤维直径是影响过滤介质SVF和气相场压力损失的显着因素,两者都随着纤维直径的增大而增大。纤维的偏离距离L和前后距离H对SVF的影响很小,但压力损失随L和H的增大先增大后减小,在两者为中水平时达到最大值。(3)纤维过滤介质内部的气相流场呈现不均匀性。气相场压力损失随着SVF和迎面风速的增大而增大,SVF相同时,不同结构参数的过滤介质压力损失存在差别,表明过滤介质的压力损失与纤维的排列方式有关。此外,压力损失的模拟值与Davies实验关联式吻合的较好,误差小于5%,说明本文的纤维过滤介质数值计算模型是合理的,同时进行的过滤介质内部气相流场的数值模拟也是可信的。(4)利用CFD-DEM耦合方法对纤维过滤介质内部的气-固两相流动进行数值模拟,然后研究过滤介质结构参数的变化对其压力损失和过滤效率以及颗粒沉积和团聚的影响,过滤介质效率的模拟值与经验关联式计算值总体趋势一致,表明本文的模型是合理的。通过颗粒在纤维上沉积与团聚的模拟图与实验观测图对比可知,利用CFD-DEM研究颗粒在纤维介质表面沉积与团聚是可行的。(5)在介质过滤阶段,颗粒在纤维介质表面沉积的质量随着过滤时间的增加而增加,当纤维偏离距离L和延伸长度H不变,纤维直径df增大时,表面过滤的贡献较大。(6)相对于气相流场,不同工况下纤维过滤介质在过滤颗粒时的压力损失均增加,且呈现指数增长的趋势,表明颗粒的沉积改变了过滤介质内部的孔隙率,从而对介质的压力损失产生影响。纤维直径df是影响过滤介质总压力损失的主要因素,随着df的增加,总压力损失增大。纤维偏离距离L和延伸长度H变化时,纤维的排列方式发生了变化,过滤介质的总压力损失随具体的工况而定。总体而言,纤维分布越密集,介质的总压力损失越大。纤维过滤介质的过滤效率随着纤维偏离距离L的增加而减小,纤维延伸长度H的变化对效率基本无影响。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2013-03-20)

徐芳芳,付海明,雷泽明,甘灵[7](2012)在《叁维纤维过滤介质压力损失数值模拟》一文中研究指出目前纤维过滤介质压力损失的研究大多基于纤维的二维规则排列及低速过滤状态,这与实际过滤介质构造及过滤运行状态存在一定的差异.基于VBA编程,创建叁维随机排列纤维过滤介质模型,采用计算流体动力学(CFD)软件模拟计算其内部流场,研究低速及高速过滤状态下压力损失与速度的关系.研究结果表明:模型内部的流体流动呈现线性流区和非线性流区两种流动区域,且两种流动区域的雷诺数临界值为0.33;当流体平均速度大于0.3m/s时,压力损失与流体平均速度不再是简单的线性关系.通过对模拟数据的分析,提出了适合于线性流区及非线性流区的压力损失-流体平均速度关系表达式.(本文来源于《东华大学学报(自然科学版)》期刊2012年06期)

付海明,徐芳芳,李艳艳[8](2012)在《纤维过滤介质渗透率及压力损失数值模拟》一文中研究指出针对纤维过滤介质纤维杂乱无章分布的特性,采用计算机模拟生产接近真实过滤介质的随机排列的叁维纤维微观结构,对其内部流场进行数值模拟,得出纤维过滤介质内部流场叁维压力及速度分布曲线图.通过大量计算及回归分析,获得随机排列纤维过滤介质无因次压降和渗透率拟合关联式.研究结果表明:随着迎面风速的增大,过滤介质压力损失线性增加;过滤介质压降随着填充密度的增大而非线性增加;随机排列纤维过滤介质无因次压降的计算结果与Davies及Jackson的计算结果非常吻合.(本文来源于《华侨大学学报(自然科学版)》期刊2012年05期)

李岩,付海明,张健[9](2012)在《纤维过滤介质孔隙率及其分形维数》一文中研究指出为寻求纤维过滤介质孔隙率准确的测量方法及其内部结构的特性,采用计算机VB语言构建了叁维纤维过滤材料模型,对其进行了内部结构孔隙率、表面光学视图孔隙率计算及分析,得出二维滤材孔隙率与叁维滤材孔隙率存在的关系,提出一种简便的测试纤维过滤材料孔隙率应用于实际的方法,并且与真实纤维过滤材料孔隙率和电镜扫描下的纤维过滤材料孔隙率进行比对,利用分形数学理论求解出纤维模型二维切面条件下的分型维数,并得出切面平均孔隙率与切面分形维数的数学关联式。研究结果表明:电镜扫描孔隙率较叁维真实孔隙率偏小,平均误差约为7%,过滤材料内部结构2/9和7/9处的切面的孔隙率与其叁维孔隙率相同;纤维过滤介质具有统计分形特性,随孔隙率增加其分形维数减少,孔隙率减少其分形维数增加,得出的分形维数与孔隙率关联表达式与经典文献形式吻合。(本文来源于《建筑热能通风空调》期刊2012年04期)

于先坤[10](2012)在《颗粒物在纤维过滤介质中过滤特性的模拟研究》一文中研究指出近代工业的快速发展,带来了严重的环境污染难题,空气中含有大量有害气体和微细悬浮颗粒物,危害生态环境和人类健康。随着公众环保意识的增强以及污染物排放标准的逐步提高,优化改善现有过滤介质结构以适应新标准的工作迫在眉睫。纤维过滤技术对颗粒污染物特别是微细颗粒具有较高的过滤效率,可以达到日趋严格的环保排放标准。因此,深化纤维过滤机理的认识,改进过滤介质过滤性能以及优化改良过滤材料设计仍然是当前的研究热点。本文基于网格“冻结”技术和分形理论,结合CFD方法,分别研究了颗粒沉积对单纤维过滤效率以及颗粒粒度和轮廓分形维数对颗粒树枝沉积形态的影响;建立了具有一定曲率k的随机结构过滤介质模型,讨论了不同结构、过滤风速U,纤维曲率k,颗粒粒径Rp等参数对过滤介质过滤性能的影响,并与传统经验模型预测结果进行比较;引入离散单元法(DEM)并耦合CFD,模拟分析了纤维过滤过程中颗粒群的特性(颗粒反弹与团聚、颗粒群组分以及粒径分布等)对过滤特性的影响。研究结果表明:颗粒被过滤介质捕集的机理随颗粒粒径变化而变化,当1μm<Rp<4μm时,惯性碰撞效应起主导作用,过滤效率随风速的增大显着增大,压力损失呈线性增加;当Rp<1μm时,布朗效应起主导作用,过滤效率随风速的增加反而降低。颗粒的斯托克斯数St≤1.2时,随着St的增大,纤维介质过滤效率显着增大;但当St>1.2时,由于颗粒反弹的作用,过滤效率反而降低,因此在实际应用中,需控制St的值。“颗粒树枝”有助于过滤介质过滤效率的提高,并在其生长初期作用显着;同时过滤效率和颗粒与过滤介质的接触表面积有关,迎风面接触表面积越大,颗粒发生碰撞的概率就越高,则颗粒被捕集的概率也越高。轮廓分形维数D可以表征纤维表面颗粒树枝的粗糙和复杂程度,D愈小,颗粒树枝沉积形态的轮廓曲线分布就越均匀,结构越简单;颗粒粒度分形维数D表征了颗粒群中颗粒粒径的分布特性,D值越大,表明系统中微细颗粒所占比例越高,颗粒群就越复杂。本文所建立的具有一定曲率k的随机结构多纤维模型,其压力损失与经典的Davies实验关联式吻合较好;曲率k=1的过滤介质模型,其过滤效率要优于曲率k=0时的值,这与工程应用中的结果一致。该结论也表明本文所建立的具有一定曲率、随机结构的滤料模型可以较真实地反映实际过滤介质的结构特征。通过DEM与CFD的耦合模拟可以得到颗粒过滤过程中的气-固流动特性以及微细颗粒在过滤介质表面的沉积形态,模拟结果表明表面过滤对介质过滤效率的贡献较大,而深层过滤主要作用于粒径较小的颗粒;同时,本文定性比较了仿真模拟结果与文献的实验观测结果,说明通过计算机仿真模拟过滤介质中微细颗粒的过滤特性是可行的,这为后期进行优化过滤介质的设计参数和运行工况以及开发新型过滤材料提供了理论依据和实际指导。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2012-06-04)

纤维过滤介质论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于Visual C#和MATLAB语言的混合编程,提出纤维过滤介质过滤性能计算的软件开发方案,实现对纤维过滤介质叁维结构的重建及其过滤性能的计算。首先通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)成像获得过滤介质内部微观结构二维图像,提取过滤介质的几何参数,根据纤维半径和方向等参数重建过滤介质的叁维结构,利用经典的经验公式计算过滤介质的压降和效率。以Visual Studio 2010为开发平台,Visual C#为开发语言,基于dll文件调用MATLAB程序,最终完成该软件的开发。与利用数值模拟或实验方法计算过滤介质性能相比,利用该软件计算过滤介质的过滤性能,方法简单、便捷。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纤维过滤介质论文参考文献

[1].张杰,付海明,赵洪亮,雷陈磊,朱辉.二维随机分布纤维过滤介质的压力损失分形模型[J].东华大学学报(自然科学版).2015

[2].杨洪,赵鹏,余绍龙,王帆,钱付平.基于VisualC#和MATLAB的纤维过滤介质性能计算及软件开发[J].安徽工业大学学报(自然科学版).2015

[3].钱付平,于先坤,鲁进利.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[J].煤炭学报.2013

[4]..可持续性高性能过滤介质--原纤化人造纤维素纤维的使用[C].全国特种纸技术交流会暨特种纸委员会第八届年会论文集.2013

[5].林忠平,吴昌甫,陆涛,夏建伟.纤维过滤介质在容尘阶段的非稳态过滤效率[J].同济大学学报(自然科学版).2013

[6].朱小洁.纤维过滤介质结构模型的叁维重建及其过滤特性的数值模拟[D].安徽工业大学.2013

[7].徐芳芳,付海明,雷泽明,甘灵.叁维纤维过滤介质压力损失数值模拟[J].东华大学学报(自然科学版).2012

[8].付海明,徐芳芳,李艳艳.纤维过滤介质渗透率及压力损失数值模拟[J].华侨大学学报(自然科学版).2012

[9].李岩,付海明,张健.纤维过滤介质孔隙率及其分形维数[J].建筑热能通风空调.2012

[10].于先坤.颗粒物在纤维过滤介质中过滤特性的模拟研究[D].安徽工业大学.2012

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