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更新時間：2016-11-15 15:30:25瀏覽次數(shù)：1236
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德國賀德克HYDAY褶式濾芯過濾性能研究
日益嚴重的霧霾天氣使得有效過濾空氣及煙塵中的細顆粒物成為大眾關(guān)注的一個焦點。目前空氣過濾器和工業(yè)濾筒除塵器中廣泛使用的過濾濾芯多為過濾面積大、過濾效率高、體積小的HYDAY褶式濾芯。低阻高效、使用壽命長也一直是HYDAY褶式濾芯相關(guān)研究的目標(biāo)，而HYDAY褶式濾芯的阻力主要受濾芯結(jié)構(gòu)參數(shù)和過濾介質(zhì)屬性影響，濾芯使用壽命則與過濾過程中濾芯內(nèi)的氣流分布有關(guān)，因此，HYDAY褶式濾芯結(jié)構(gòu)參數(shù)和氣流分布的優(yōu)化研究有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。
德國賀德克HYDAY褶式濾芯過濾性能研究
本文根據(jù)HYDAY褶式濾芯的結(jié)構(gòu)特點，利用數(shù)值模擬方法分別建立平板狀HYDAY褶式濾芯和圓筒狀HYDAY褶式濾芯的二維數(shù)值模型，并對計算模型進行驗證；同時通過改變模型結(jié)構(gòu)參數(shù)（褶高、褶間距，或濾芯外徑、褶數(shù)、褶高）和運行條件（過濾速度或流量），在響應(yīng)面法基礎(chǔ)上分析濾芯結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行條件對其阻力和氣流分布的影響，分別建立阻力和氣流分布的二次多項式預(yù)測模型，對各影響因素進行優(yōu)化；本文還對5種不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的平板狀HYDAY褶式濾芯的阻力和過濾效率進行了實驗測試，并將實驗結(jié)果與模擬結(jié)果進行比較，結(jié)果表明（1）本文2種形狀的HYDAY褶式濾芯數(shù)值計算結(jié)果與文獻結(jié)果吻合較好，誤差均在5%之內(nèi)，說明本文采用的數(shù)值計算模型可以用于對HYDAY褶式濾芯的阻力和氣流分布進行模擬。（2）對于平板狀HYDAY褶式濾芯，褶高h、褶間距W及過濾速度Vf對濾芯的阻力性能均有影響，且影響顯著性為Vf＞W(wǎng)＞h。濾芯的阻力隨Vf增大近似線性增大；阻力隨W的增大而先減小后增大，存在*W是濾芯阻力zui小；當(dāng)Vf小于某一值時，h越大，阻力越大，但當(dāng)Vf大于該值時，h越小，阻力越大，存在*h使阻力zui小。（3）平板狀HYDAY褶式濾芯單個褶上的氣流分布主要受褶高h和褶間距W的影響，但W對氣流分布的影響程度要顯著于h。隨著h的增大，通過褶兩端區(qū)域的氣流量越少，通過褶中部區(qū)域的氣流量越多；W對褶兩端區(qū)域的影響趨勢亦基本*，W的增大均會造成褶兩端區(qū)域的氣流量先增多后較少，但褶中部區(qū)域的氣流量則與之相反，呈先減少后增多的趨勢；過濾速度Vf的變化主要對褶兩端區(qū)域造成影響，基本不影響褶中部區(qū)域，且Vf越大，通過褶上部區(qū)域的氣流量越多，通過褶下部區(qū)域的氣流量越少。（4）針對5種不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的平板狀HYDAY褶式濾芯的實驗表明，褶高h、褶間距W、過濾速度Vf對濾芯阻力的影響趨勢及顯著性比較與數(shù)值模擬獲得的結(jié)論是*的，且只考慮阻力時，h=25mm、W=11mm的結(jié)構(gòu)組合是*的，這與只基于阻力對濾芯進行響應(yīng)面法優(yōu)化獲得的結(jié)果是*吻合的。風(fēng)速越低，濾芯的過濾效率越高，但效率隨風(fēng)速的升高的趨勢并不是很明顯；隨著褶高的增大，濾芯過濾效率隨之降低；褶間距對過濾效率的影響與褶高相反，褶間距越大過濾效率反而越高，且褶間距對效率的影響程度明顯大于褶高對效率的影響程度；各影響因素對效率的影響趨勢及顯著性與其對褶上氣流分布均勻性的影響基本*，這也說明可以通過對氣流分布均勻性的優(yōu)化來達到對效率的優(yōu)化。（5）與平板狀HYDAY褶式濾芯類似，圓筒狀HYDAY褶式濾芯的阻力亦隨著運行條件（流量Q）的增大近似線性增大；過大或過小的濾芯外徑D和褶數(shù)N均會造成較大的阻力，存在*D和N使濾芯阻力zui小；褶高h對濾芯阻力也有一定影響，但相比其它3個因素，h對濾芯阻力的影響zui不顯著。（6）圓筒狀HYDAY褶式濾芯單個褶上的氣流分布均勻性受外徑D、褶數(shù)N和褶高h的影響較明顯，運行條件對氣流分布的影響不顯著。隨著D的增大，通過褶上部和中部的氣流量先減少后增多，褶下部的氣流量則呈相反變化趨勢；褶上部的氣流量隨N的增大先增多后減少，而褶下部的氣流量則先減少后增多，且N對通過褶上部的氣流量的影響明顯顯著于對褶下部的影響，通過褶中部的氣流量則始終呈增多趨勢；通過褶上部和中部的氣流量隨著褶高h的增大呈增多趨勢，而褶下部的氣流量則呈減少趨勢。（7）在本文研究參數(shù)范圍內(nèi)，h=55mm、W=14.8485mm、Vf=0.005m/s時，平板狀HYDAY褶式濾芯獲得較低的阻力和較均勻的氣流分布；D=290mm、N=36、h=50mm、Q=0.06m3/s時，圓筒狀HYDAY褶式濾芯獲得較低的阻力和較均勻的氣流分布。
德國賀德克HYDAY褶式濾芯過濾性能研究
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