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　　德國(guó)賀德克HYDAY褶式濾芯過濾性能研究
　　日益嚴(yán)重的霧霾天氣使得有效過濾空氣及煙塵中的細(xì)顆粒物成為大眾關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。目前空氣過濾器和工業(yè)濾筒除塵器中廣泛使用的過濾濾芯多為過濾面積大、過濾效率高、體積小的HYDAY褶式濾芯。低阻高效、使用壽命長(zhǎng)也一直是HYDAY褶式濾芯相關(guān)研究的目標(biāo)，而HYDAY褶式濾芯的阻力主要受濾芯結(jié)構(gòu)參數(shù)和過濾介質(zhì)屬性影響，濾芯使用壽命則與過濾過程中濾芯內(nèi)的氣流分布有關(guān)，因此，HYDAY褶式濾芯結(jié)構(gòu)參數(shù)和氣流分布的優(yōu)化研究有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

　　德國(guó)賀德克HYDAY褶式濾芯過濾性能研究
　　本文根據(jù)HYDAY褶式濾芯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用數(shù)值模擬方法分別建立平板狀HYDAY褶式濾芯和圓筒狀HYDAY褶式濾芯的二維數(shù)值模型，并對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行驗(yàn)證；同時(shí)通過改變模型結(jié)構(gòu)參數(shù)（褶高、褶間距，或?yàn)V芯外徑、褶數(shù)、褶高）和運(yùn)行條件（過濾速度或流量），在響應(yīng)面法基礎(chǔ)上分析濾芯結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行條件對(duì)其阻力和氣流分布的影響，分別建立阻力和氣流分布的二次多項(xiàng)式預(yù)測(cè)模型，對(duì)各影響因素進(jìn)行優(yōu)化；本文還對(duì)5種不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的平板狀HYDAY褶式濾芯的阻力和過濾效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明（1）本文2種形狀的HYDAY褶式濾芯數(shù)值計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果吻合較好，誤差均在5%之內(nèi)，說明本文采用的數(shù)值計(jì)算模型可以用于對(duì)HYDAY褶式濾芯的阻力和氣流分布進(jìn)行模擬。（2）對(duì)于平板狀HYDAY褶式濾芯，褶高h(yuǎn)、褶間距W及過濾速度Vf對(duì)濾芯的阻力性能均有影響，且影響顯著性為Vf＞W(wǎng)＞h。濾芯的阻力隨Vf增大近似線性增大；阻力隨W的增大而先減小后增大，存在*W是濾芯阻力zui??；當(dāng)Vf小于某一值時(shí)，h越大，阻力越大，但當(dāng)Vf大于該值時(shí)，h越小，阻力越大，存在*h使阻力zui小。（3）平板狀HYDAY褶式濾芯單個(gè)褶上的氣流分布主要受褶高h(yuǎn)和褶間距W的影響，但W對(duì)氣流分布的影響程度要顯著于h。隨著h的增大，通過褶兩端區(qū)域的氣流量越少，通過褶中部區(qū)域的氣流量越多；W對(duì)褶兩端區(qū)域的影響趨勢(shì)亦基本*，W的增大均會(huì)造成褶兩端區(qū)域的氣流量先增多后較少，但褶中部區(qū)域的氣流量則與之相反，呈先減少后增多的趨勢(shì)；過濾速度Vf的變化主要對(duì)褶兩端區(qū)域造成影響，基本不影響褶中部區(qū)域，且Vf越大，通過褶上部區(qū)域的氣流量越多，通過褶下部區(qū)域的氣流量越少。（4）針對(duì)5種不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的平板狀HYDAY褶式濾芯的實(shí)驗(yàn)表明，褶高h(yuǎn)、褶間距W、過濾速度Vf對(duì)濾芯阻力的影響趨勢(shì)及顯著性比較與數(shù)值模擬獲得的結(jié)論是*的，且只考慮阻力時(shí)，h=25mm、W=11mm的結(jié)構(gòu)組合是*的，這與只基于阻力對(duì)濾芯進(jìn)行響應(yīng)面法優(yōu)化獲得的結(jié)果是*吻合的。風(fēng)速越低，濾芯的過濾效率越高，但效率隨風(fēng)速的升高的趨勢(shì)并不是很明顯；隨著褶高的增大，濾芯過濾效率隨之降低；褶間距對(duì)過濾效率的影響與褶高相反，褶間距越大過濾效率反而越高，且褶間距對(duì)效率的影響程度明顯大于褶高對(duì)效率的影響程度；各影響因素對(duì)效率的影響趨勢(shì)及顯著性與其對(duì)褶上氣流分布均勻性的影響基本*，這也說明可以通過對(duì)氣流分布均勻性的優(yōu)化來達(dá)到對(duì)效率的優(yōu)化。（5）與平板狀HYDAY褶式濾芯類似，圓筒狀HYDAY褶式濾芯的阻力亦隨著運(yùn)行條件（流量Q）的增大近似線性增大；過大或過小的濾芯外徑D和褶數(shù)N均會(huì)造成較大的阻力，存在*D和N使濾芯阻力zui??；褶高h(yuǎn)對(duì)濾芯阻力也有一定影響，但相比其它3個(gè)因素，h對(duì)濾芯阻力的影響zui不顯著。（6）圓筒狀HYDAY褶式濾芯單個(gè)褶上的氣流分布均勻性受外徑D、褶數(shù)N和褶高h(yuǎn)的影響較明顯，運(yùn)行條件對(duì)氣流分布的影響不顯著。隨著D的增大，通過褶上部和中部的氣流量先減少后增多，褶下部的氣流量則呈相反變化趨勢(shì)；褶上部的氣流量隨N的增大先增多后減少，而褶下部的氣流量則先減少后增多，且N對(duì)通過褶上部的氣流量的影響明顯顯著于對(duì)褶下部的影響，通過褶中部的氣流量則始終呈增多趨勢(shì)；通過褶上部和中部的氣流量隨著褶高h(yuǎn)的增大呈增多趨勢(shì)，而褶下部的氣流量則呈減少趨勢(shì)。（7）在本文研究參數(shù)范圍內(nèi)，h=55mm、W=14.8485mm、Vf=0.005m/s時(shí)，平板狀HYDAY褶式濾芯獲得較低的阻力和較均勻的氣流分布；D=290mm、N=36、h=50mm、Q=0.06m3/s時(shí)，圓筒狀HYDAY褶式濾芯獲得較低的阻力和較均勻的氣流分布。

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