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高效过滤器检测系统混匀装置的优化研究

刘金旭  
【摘要】:随着空气洁净技术的发展,对高效过滤器的性能要求越来越高,相应的过滤器检测技术及标准也在不断的发展,但检测系统都比较庞大,难以适应小空间内的过滤器原位检测要求,因此有必要对有限空间内的高效过滤器检测系统进行研究。鉴于此,本论文采用数值模拟和实验相结合的方法,对高效过滤器检测系统中的混匀装置的小型化进行研究。 本课题首先分析了各国高效过滤器的检测方法和检测系统,针对过滤器检测系统中混匀方式的不足之处,提出对变径段、变径段与挡板组合、变径段与孔板组合、变径段与扇叶组合及混合孔板与挡板组合等混匀方式进行研究。数值模拟优化中主要参考了日本洁净室用空气过滤器性能试验方法中推荐的混匀方法,提出了变径段及混合孔板与挡板组合两种混匀方式,并据此建立物理数学模型,用数值模拟的方法对这两种混匀方式进行优化研究。在优化结果的基础上,设计搭建实验台,对模拟结果进行了实验验证,然后对变径段与挡板组合、变径段与孔板组合及变径段与扇叶组合等混匀方式进行实验优化研究。在模拟和实验的过程中,分别对气流的速度场和气溶胶浓度场进行分析和对比,研究了各混匀方式均流与均浓的一致性问题。 通过本课题的研究发现:变径段与挡板组合、变径段与孔板组合及混合孔板与挡板组合三种混匀方式在短距离内均不能满足均流和均浓的要求;变径段和变径段与扇叶组合两种方式的均浓效果都很好,但在均速方面却存在很大差异:变径段混匀方式在短距离内速度分布很不均匀,中心部位速度过高,实际应用中可能会损坏过滤器,而变径段与扇叶组合方式的速度场均匀性则满足标准要求。


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