numerical study of the effects loading from diffusive deposition efficiency fibrous filters42005a扩散沉积负载对纤维过滤器效率影响数值研究.pdfVIP

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AerosolScience37(2006)1116–1139

Anumericalstudyoftheeffectsofloadingfromdiffusive

depositionontheefficiencyoffibrousfilters

S.J.Duta,∗,C.F.Clementb

aDepartmentofAeronauticalandAutomotiveEngineering,LoughboroughUniversity,Loughborough,Leics.LE113TU,UK

b15WitanWay,Wantage,OxonOX129EU,UK

Received17February2005;receivedinrevisedform19July2005;accepted4August2005

Thisworkisaimedatdevelonumericalmethodsforcalculatingdiffusiveandinterceptivedepositionon

fibresinfibrousfiltersasadepositbuildsup.Calculationsareperformedofthetwodimensionalflowfieldpast

asinglefibreforthreedifferentcellmodelsusingtheboundaryelementmodel(BEM).Boundaryconditionsfor

thecellscorrespondtotheKuwabaramodelandtwodifferentrectangularcases,onecorrespondingtoaperiodic

cellarray.TheconcentrationfieldforparticlesisthencalculatedusingtheequationofStechkinaandFuchs[1966.

Studiesonfibrousaerosolfilters—I.Calculationsofdiffusionaldepositionofaerosolsinfibrousfilters.Annalsof

OccupationalHygiene,9,59–64],butwiththenumericalflowfield.Resultingdepositionratesarecomparedwith

theirresultsandalsowiththoseofFriedlander[1977.Smoke,dustandhaze.Fundamentalsofaerosolbehaviour.

NewYork:Wiley]forpointparticles.Fordepositiononthefrontofthefibre,weextendtheirresultsusingthe

yticflowfieldtoobtainyticresultsforparameterregionswheredifferenttypesofdepositionoccur.The

tworelevantparametersaretheratiooftheparticletofibreradiiandtheeffectivethicknessofthediffusionlayer.

Numericalflowfieldsareusedtocalculateparticledepositionoverthewholefibre,assumingthedepositforms

asasmoothsolidlayer.

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