發(fā)布時(shí)間：2017-10-13 16:31

  本文關(guān)鍵詞：微米木纖維過(guò)濾汽車尾氣的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 微米木纖維 濾芯 PM2.5 過(guò)濾機(jī)理 流體分析

【摘要】：近年來(lái),隨著霧霾天、沙塵天氣的增多,微米顆粒物的概念逐漸進(jìn)入到人們的視野當(dāng)中,人們也越來(lái)越多的關(guān)注PM2.5,PM10等一系列概念。而PM2.5的主要來(lái)源為汽車尾氣,因此,本文總結(jié)了現(xiàn)有PM2.5過(guò)濾技術(shù)和相關(guān)過(guò)濾材料,提出一種新型過(guò)濾材料,微米木纖維作為濾芯的木基生態(tài)級(jí)PM2.5過(guò)濾器。本文通過(guò)氣體流體的研究方法建立了尾氣過(guò)濾裝置內(nèi)部相關(guān)計(jì)算模型,對(duì)模型進(jìn)行了描述與假設(shè),列出了一系列關(guān)于模型的基本理論控制方程。重要的是給出了纖維過(guò)濾器過(guò)濾效率計(jì)算公式,將截留效應(yīng)考慮進(jìn)來(lái),得到了單纖維過(guò)濾總效率的數(shù)值,并看出了微米木纖維的比表面積和纖維過(guò)濾器過(guò)濾效率是成正比的關(guān)系,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。提出了微米木纖維和炭化微米木纖維過(guò)濾汽車尾氣的過(guò)濾機(jī)理,介紹了微米木纖維對(duì)尾氣顆粒的吸附性能及其通透性能。從微觀角度驗(yàn)證了微米木纖維細(xì)胞的吸附作用。以實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬仿真相結(jié)合的方式對(duì)微米木纖維作為汽車尾氣濾芯材料進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)分析表明微米木纖維對(duì)PM2.5固體顆粒具有過(guò)濾作用,于是提出假設(shè),制作多組濾芯,來(lái)驗(yàn)證假設(shè)的正確性。在反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)后,驗(yàn)證了假想理論的正確性,為今后研究微米木纖維濾芯提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)支撐。又在計(jì)算機(jī)模擬仿真FLUENT軟件上做了一系列模擬仿真,在整個(gè)仿真過(guò)程中,通過(guò)建立三維模型,運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)模型進(jìn)行合理劃分網(wǎng)格和邊界條件設(shè)定,得到了木纖維表面流體力學(xué)分析結(jié)果。經(jīng)過(guò)理論公式推算,驗(yàn)證了微米木纖維對(duì)PM2.5固體小顆粒有著良好的吸附作用。為解決我國(guó)汽車尾氣中細(xì)微顆粒物的過(guò)濾問(wèn)題,及汽車PM2.5過(guò)濾器的設(shè)計(jì)提供了途徑和理論支撐。
【關(guān)鍵詞】：微米木纖維 濾芯 PM2.5 過(guò)濾機(jī)理 流體分析
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464.134.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題背景及研究的目的與意義10-11
• 1.1.1 課題背景10-11
• 1.1.2 研究的目的與意義11
• 1.2 汽車尾氣污染物含量及其危害11-12
• 1.2.1 汽車尾氣污染物含量12
• 1.2.2 汽車尾氣的危害12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外微米木纖維的研究現(xiàn)狀分析及其發(fā)展動(dòng)態(tài)分析12-15
• 1.3.1 國(guó)外微米木纖維研究現(xiàn)狀分析12-13
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)微米木纖維研究現(xiàn)狀分析13-14
• 1.3.3 微米木纖維的發(fā)展前景14-15
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容15-16
• 2 微米木纖維吸附尾氣細(xì)微顆粒的理論分析16-27
• 2.1 氣體流流體的研究方法16-17
• 2.2 尾氣過(guò)濾裝置內(nèi)部計(jì)算模型17-19
• 2.2.1 模型描述17
• 2.2.2 模型假設(shè)17
• 2.2.3 數(shù)學(xué)模型17-19
• 2.3 木纖維過(guò)濾芯過(guò)濾效率計(jì)算19-26
• 2.3.1 過(guò)濾效率計(jì)算步驟19-20
• 2.3.2 截留效應(yīng)20-24
• 2.3.3 木纖維過(guò)濾芯過(guò)濾效率24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 微米木纖維過(guò)濾汽車尾氣的過(guò)濾機(jī)理研究27-33
• 3.1 微米木纖維過(guò)濾汽車尾氣的過(guò)濾機(jī)理研究27-31
• 3.1.1 微米木纖維過(guò)濾汽車尾氣的過(guò)濾機(jī)理27-28
• 3.1.2 炭化微米木纖維過(guò)濾汽車尾氣的過(guò)濾機(jī)理28-29
• 3.1.3 影響捕集作用因素的修正29-30
• 3.1.4 微米木纖維對(duì)尾氣顆粒的吸附性能30-31
• 3.1.5 微米木纖維的通透性能31
• 3.2 微米木纖維的優(yōu)良性能31-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 4 微米木纖維過(guò)濾汽車尾氣的實(shí)驗(yàn)研究33-48
• 4.1 微米木纖維的加工工藝33-34
• 4.2 微米木纖維加工設(shè)備的選擇34-35
• 4.3 微米木纖維的制備35-38
• 4.3.1 微米木纖維對(duì)原材料、含水率及刀具的要求35-36
• 4.3.2 三種微米木纖維濾芯的制備36-38
• 4.4 微米木纖維過(guò)濾汽車尾氣實(shí)驗(yàn)條件38-39
• 4.5 微米木纖維過(guò)濾汽車尾氣實(shí)驗(yàn)分析39
• 4.6 檢測(cè)木纖維表面成分方法39-41
• 4.6.1 電鏡實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備39-40
• 4.6.2 電鏡實(shí)驗(yàn)40-41
• 4.7 微米木纖維過(guò)濾汽車尾氣實(shí)驗(yàn)結(jié)果41-46
• 4.7.1 純微米木纖維(試樣A)吸附汽車尾氣15分鐘41-42
• 4.7.2 增大比表面積的微米木纖維(試樣B)吸附汽車尾氣15分鐘42-44
• 4.7.3 增大比表面積的微米木纖維(試樣C)吸附汽車尾氣30分鐘44-45
• 4.7.4 炭化后的微米木纖維(試樣D)通尾氣30分鐘45-46
• 4.8 微米木纖維濾芯沒(méi)有發(fā)生燃燒現(xiàn)象的解釋46
• 4.9 幾種濾芯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析46-47
• 4.10 本章小結(jié)47-48
• 5 微米木纖維過(guò)濾裝置的模擬仿真分析48-58
• 5.1 FLUENT軟件分析介紹48-51
• 5.1.1 FLUENT的前置功能模塊——Gambit49-50
• 5.1.2 FLUENT操作界面50-51
• 5.2 微米木纖維應(yīng)用軟件數(shù)值模擬步驟51
• 5.3 網(wǎng)格劃分及FLUENT數(shù)值計(jì)算模型分析步驟51-55
• 5.3.1 網(wǎng)格的劃分51-52
• 5.3.2 FLUENT數(shù)值計(jì)算模型分析步驟52-55
• 5.4 微米木纖維應(yīng)用軟件模擬計(jì)算結(jié)果及分析55-57
• 5.4.1 FLUENT計(jì)算生成的殘差曲線55-56
• 5.4.2 壓力云圖56-57
• 5.4.3 速度矢量圖57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63-64
• 致謝64-65

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