广州空气过滤器结构与阻力关系分析2012/09/20
广州空气过滤器结构与阻力关系分析
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过滤器的效率按GB 6165-85规定,进行了钠焰法测试.测试效率时的风量与测试阻力时的风量相同,结果表明,过滤器的效率均不低于99. 99%
1、引言(Introduction)
高效空气过滤器(High-Efficiency ParticulateAirFilter, HEPA Filter)能够在极高收集效率(≥99.97% )下去除低浓度的亚微米粒子,美国原子能委员会于20世纪40年代就将其用于实验型反应堆中去除放射性尘埃(Anglenetal., 2003),现在已成为世界各国核工业中普遍采用的防止放射性气溶胶污染大气的一种重要的环保设备.降低高效空气过滤器的阻力,可以明显降低通风系统的建造和运行成本.研究阻力与其他结构参数之间的关系、降低过滤器阻力是过滤理论及实验研究的核心任务之一(付海明等, 2003).
过滤理论及实验研究始于20世纪初. 1922年,Freundlich提出在0. 1~0. 2μm半径范围内的气溶胶颗粒物存在最大渗透率(Spurny, 1997).此后,国内外许多学者对空气过滤理论进行了大量的研究,给出了过滤器阻力的计算公式,但计算结果与实测数据存在较大的偏差(林忠平, 1998;许钟麟,1998).Thomas(2001)等对非稳态条件下的过滤器阻力进行了实验和模拟研究.到目前为止,现有的理论无法直接用于指导过滤器的生产实践.本文通过实验改进高效空气过滤器的结构形式,找出阻力最低时高效空气过滤器的结构参数,探讨高效过滤器的结构与阻力之间的关系,对于开发高性能的空气过滤器、探讨过滤理论具有重要的意义.
2、理论分析(Theoretical analysis)
高效空气过滤器的阻力分为过滤材料阻力和结构阻力两部分.
2. 1 过滤材料阻力
目前,人们习惯用达西定律来研究过滤材料的阻力.过滤理论认为,在低流速、小雷诺数的情况下,多孔介质两端的压差服从达西(Darcy)定律:
高效空气过滤器(High-Efficiency ParticulateAirFilter, HEPA Filter)能够在极高收集效率(≥99.97% )下去除低浓度的亚微米粒子,美国原子能委员会于20世纪40年代就将其用于实验型反应堆中去除放射性尘埃(Anglenetal., 2003),现在已成为世界各国核工业中普遍采用的防止放射性气溶胶污染大气的一种重要的环保设备.降低高效空气过滤器的阻力,可以明显降低通风系统的建造和运行成本.研究阻力与其他结构参数之间的关系、降低过滤器阻力是过滤理论及实验研究的核心任务之一(付海明等, 2003).
过滤理论及实验研究始于20世纪初. 1922年,Freundlich提出在0. 1~0. 2μm半径范围内的气溶胶颗粒物存在最大渗透率(Spurny, 1997).此后,国内外许多学者对空气过滤理论进行了大量的研究,给出了过滤器阻力的计算公式,但计算结果与实测数据存在较大的偏差(林忠平, 1998;许钟麟,1998).Thomas(2001)等对非稳态条件下的过滤器阻力进行了实验和模拟研究.到目前为止,现有的理论无法直接用于指导过滤器的生产实践.本文通过实验改进高效空气过滤器的结构形式,找出阻力最低时高效空气过滤器的结构参数,探讨高效过滤器的结构与阻力之间的关系,对于开发高性能的空气过滤器、探讨过滤理论具有重要的意义.
2、理论分析(Theoretical analysis)
高效空气过滤器的阻力分为过滤材料阻力和结构阻力两部分.
2. 1 过滤材料阻力
目前,人们习惯用达西定律来研究过滤材料的阻力.过滤理论认为,在低流速、小雷诺数的情况下,多孔介质两端的压差服从达西(Darcy)定律:
