過濾機(jī)理之孤立體捕集機(jī)理是什么

纖維層濾料由眾多單纖維構(gòu)成，首先研究單一纖維的捕集機(jī)理。當(dāng)含塵氣流繞流纖維體時，發(fā)生攔截效應(yīng)、慣性效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)、靜電效應(yīng)、重力效應(yīng)，從而捕集塵粒，如圖2-1所示

1.    慣性效應(yīng)

當(dāng)塵粒沿流線運(yùn)動接近纖維體時，氣體繞流，而較大質(zhì)量的塵粒受慣性力作用偏離流線，切向運(yùn)動，與纖維碰撞而截留。

2.    攔截效應(yīng)

當(dāng)塵粒沿流線運(yùn)動接近纖維體時，大多數(shù)細(xì)小的塵粒隨氣流繞流，只有半徑大于或等于塵粒中心至纖維邊緣之間距離的塵粒,被纖維攔截鉤附。

3.    擴(kuò)散效應(yīng)

粒徑WO.l^m的微粒在流體分子熱運(yùn)動的作用下產(chǎn)生不規(guī)則的布朗擴(kuò)散，脫離流線，被纖維捕集。對于0.1pirn的微粒，在常溫下每秒擴(kuò)散距離可達(dá)17^m_o粒徑越小、含塵氣體溫度越高，擴(kuò)散效益越明顯。

4.靜電效應(yīng)

因受摩擦感應(yīng)或外加電場的作用，使塵?；蚶w維荷電，當(dāng)兩者電荷極性相反時，在庫侖力的作用下，塵粒被纖維吸引而捕集。

5.重力效應(yīng)

當(dāng)塵粒粒徑較大、質(zhì)量較重，而氣流速度較小時，塵粒在重力作用下，脫離運(yùn)動軌跡,沉落纖維表面而捕集。

此外，還有分子間吸引的范德華效應(yīng)、溫差造成的熱致遷移效應(yīng)、濃度差異引起的濃度擴(kuò)散效應(yīng)。

以上各種捕集效應(yīng)是以單一纖維作孤立捕集體來描述的，實(shí)際上，起過濾作用的是按一定組織結(jié)構(gòu)排列的眾多纖維集合體，纖維之間相互發(fā)生影響。同時，過濾過程通常不是一種效應(yīng)起作用，而是多種效應(yīng)同時起作用，各種捕集效應(yīng)所起的捕集作用因塵粒大小、流速高低而異。圖2-2為各種捕集效應(yīng)的作用區(qū)域。

可見，對粒徑大于LOjim的塵粒，以慣性碰撞、重力和攔截效應(yīng)為主，對粒徑小于0.2叩1的塵粒，以分子擴(kuò)散和靜電效應(yīng)為主；當(dāng)流速大于15cm/s時，慣性碰撞作用加強(qiáng)，當(dāng)流速小于5cm/s時，重力、攔截、擴(kuò)散效應(yīng)明顯。