纤维滤料在容尘阶段的过滤性能实验研究

林忠平，吴昌甫，龙大海，吴 淼

（1.同济大学 机械与能源工程学院，上海 201804；

2.浙江朝晖过滤技术股份有限公司，浙江 桐乡 314511；3.浙江金海环境技术股份有限公司，浙江 诸暨 311817）

随着工业的迅猛发展，空气污染问题越来越严重；同时，现代科学和现代工业，特别是电子、精密机械、冶金、宇航、核能、化工等工业以及医疗、制药、食品等行业的发展，对工艺环境的空气洁净度也提出了更高的要求［1］.目前，解决空气质量问题最有效的方法就是空气过滤.对于纤维过滤介质，孔隙率／填充率和纤维直径及其厚度决定了其过滤性能的基础结构参数.在粉尘或气溶胶微粒沉积阶段，过滤介质的孔隙率／填充率和纤维之间的孔隙尺寸均会随着粉尘积聚量的增加而发生变化，特别是在粉尘初层以及“树枝状”粉尘层形成之后，基于稳态过滤的传统理论不再适用于大部分生命周期内的积尘过滤问题.

在非稳态过滤过程中，很多学者试图从理论上描述容尘纤维滤料的压降和捕集效率数学模型（如Kozeny-Carman方程、Rudnick-Happel方程［2］）.Al-Otoom［3］借助于颗粒物过滤的数理统计模型来预测粉尘层的厚度和孔隙率、过滤效率和压降等结构、性能参数和平均微粒直径与过滤介质的平均孔隙尺寸之比的关系，并通过非线性回归得到压降的表达式.Chikao Kanaoka和Sotoji Hiragi［4］基于粉尘在圆柱纤维体上的沉积模型，提出容尘阶段等效纤维直径dfm的概念，在一定的过滤条件下得到瞬时压降Δpm（t）与dfm和阻力系数Fm的积分式.

D.Thomas和P.Penicot等［5］采用荧光素纳……