高湿黏性颗粒在聚四氟乙烯微孔膜滤料表面沉积特性的数值模拟

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薛沚怡，钱付平*，朱景晶，董伟，韩云龙，鲁进利

安徽工业大学建筑工程学院，安徽马鞍山 243002

收稿日期:2019-07-24修回日期:2019-09-15出版日期:2020-05-22发布日期:2020-05-18
通讯作者:钱付平

Numerical simulation of deposition characteristics for high moisture viscous particles on the surface of polytetrafluoroethylene microporous membrane filtration materials

Zhiyi XUE, Fuping QIAN*, Jingjing ZHU, Wei DONG, Yunlong HAN, Jinli LU

School of Civil Engineering and Architecture, Anhui University of Technology, Ma'anshan, Anhui 243002, China

Received:2019-07-24Revised:2019-09-15Online:2020-05-22Published:2020-05-18
Contact:QIAN Fu-Ping

摘要/Abstract

摘要： 基于聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜滤料扫描电镜(SEM)图像，建立PTFE微孔膜滤料微观结构模型，采用计算流体力学和离散单元法(CFD?DEM)耦合的方法对黏性颗粒在微孔膜滤料表面沉积特性进行模拟，引入液桥力模型，忽略范德华力的作用，统计计算域内颗粒的受力情况，分析了不同表面能条件下3~6 ?m粒径颗粒在微孔膜滤料表面的沉积特性，将模拟结果与黏附效率的经验公式进行对比。结果表明，黏附效率与经验值、颗粒受力与液桥力模型的相对误差均在6%以内，CFD?DEM耦合计算方法可用于模拟不同环境湿度条件下的颗粒沉积；过滤风速、粒径与黏性是影响沉积形态的重要因素，提高过滤风速及增大颗粒粒径与黏性，颗粒更易在滤料表面形成稳定的树突结构，黏附效率及含尘压降增加。环境相对湿度影响两物体间液桥体积，接触力影响颗粒沉积，当增加表面能与液桥体积时，接触力及液桥力均相应增加，根据受力平衡原理，环境相对湿度对颗粒沉积影响很大。

引用本文

薛沚怡钱付平朱景晶董伟韩云龙鲁进利. 高湿黏性颗粒在聚四氟乙烯微孔膜滤料表面沉积特性的数值模拟[J]. 过程工程学报, 2020, 20(5): 521-530.
Zhiyi XUE Fuping QIAN Jingjing ZHU Wei DONG Yunlong HAN Jinli LU. Numerical simulation of deposition characteristics for high moisture viscous particles on the surface of polytetrafluoroethylene microporous membrane filtration materials[J]. Chin. J. Process Eng., 2020, 20(5): 521-530.

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