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纤维弯曲对其集合体过滤特性影响的稳态数值分析
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作者 刘倩倩 尤健明 +5 位作者 王琰 孙成磊 JIRI Militky DANA Kremenakova JAKUB Wiener 祝国成 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期31-39,共9页
为探究纤维过滤介质中纤维曲率对其内部速度分布、压力损失、过滤效率的影响,通过Digimat建模软件建立曲率K分别为0、2、4、6,固体体积分数为8%,在三维空间中随机分散排列的纤维过滤介质模型,结合计算流体力学方法,基于拉格朗日离散模型... 为探究纤维过滤介质中纤维曲率对其内部速度分布、压力损失、过滤效率的影响,通过Digimat建模软件建立曲率K分别为0、2、4、6,固体体积分数为8%,在三维空间中随机分散排列的纤维过滤介质模型,结合计算流体力学方法,基于拉格朗日离散模型和Laminar流场,利用雷诺相似准则,设置入口速度分别为0.05、0.142、0.5、1、2 m/s,平均颗粒粒径为0.25、0.5、1、1.5、2.5、4、5 mm,对微米纤维模型内部气-固两相流动情况进行数值模拟。结果表明:随着纤维曲率K由0增大至6,在入口速度为0.5 m/s时,纤维曲率对速度场分布的影响不明显,速度场的分布呈无规律性;纤维曲率对模型内部压力损失有显著影响,随着纤维曲率的提高,纤维模型内部压力损失呈线性增大;纤维过滤介质的过滤效率随纤维模型曲率的增大而提高,在入口速度为1 m/s、模型曲率K为6时,对平均粒径为5 mm的颗粒过滤效率接近90%,明显高于相同粒径下K为0时的过滤效率。 展开更多
关键词 计算流体力学 纤维曲率 压力损失 数值模拟 过滤效率
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纤维滤料在容尘阶段的过滤性能实验研究 被引量:2
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作者 林忠平 吴昌甫 +1 位作者 龙大海 吴淼 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期583-590,共8页
通过容尘实验分析了气溶胶的特性参数对纤维滤料的非稳态过滤性能参数的影响、滤料在容尘阶段的压降Δp、各粒径微区间的分级效率随单位面积累计容尘量的变化特性,以及滤料在粉尘或气溶胶微粒沉积的各个压降阶段的最易透过粒径(MPPS)等... 通过容尘实验分析了气溶胶的特性参数对纤维滤料的非稳态过滤性能参数的影响、滤料在容尘阶段的压降Δp、各粒径微区间的分级效率随单位面积累计容尘量的变化特性,以及滤料在粉尘或气溶胶微粒沉积的各个压降阶段的最易透过粒径(MPPS)等.得到了纤维滤料的积尘填充率α的计算式,检验了滤料在容尘阶段的压降经验公式的适用性,并借助于Matlab的回归分析拟合出合适的压降修正式. 展开更多
关键词 非稳态过滤 纤维滤料 最易透过粒径 积尘填充率 经验公式
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黏性颗粒在不同截面形状纤维表面沉积特性的数值模拟
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作者 刘倩倩 尤健明 +5 位作者 王琰 孙成磊 JIRI Militky DANA Kremenakova 姚菊明 祝国成 《现代纺织技术》 北大核心 2024年第6期41-51,共11页
为了探究黏性颗粒在不同截面形状纤维表面的沉积特性,选择截面为圆形、三角形和十字形的纤维作为研究对象,通过Digimat、Solidworks建模软件构建在空间中呈随机分布的刚性三维纤维体模型;利用计算流体力学和离散单元法耦合的方法,基于la... 为了探究黏性颗粒在不同截面形状纤维表面的沉积特性,选择截面为圆形、三角形和十字形的纤维作为研究对象,通过Digimat、Solidworks建模软件构建在空间中呈随机分布的刚性三维纤维体模型;利用计算流体力学和离散单元法耦合的方法,基于laminar流场特征,引入JKR(Johnson-kendall-roberts)接触模型,对黏性颗粒在不同纤维表面的沉积特性进行气-固两相耦合数值模拟。模拟结果表明:在黏性颗粒的运动过程中,过滤机理会随时间而变化。初期,捕集主要依赖纤维表面的吸附作用,而后期主要通过纤维本身和颗粒之间的黏附团聚运动共同实现,形成了“尘滤尘”现象。此外,颗粒间滚动摩擦系数对颗粒在纤维上沉积的影响很大。滚动摩擦系数越大,颗粒之间的接触力链结构越稳定,颗粒更难脱落。在3种截面形状的纤维中,十字形截面的捕集效率最高,三角形次之,圆形最低。该研究探究了黏性颗粒与纤维之间的相互作用,优化了纤维结构和布局,为提高空气过滤材料的过滤效率提供了设计思路和理论参考。 展开更多
关键词 气-固两相流 纤维表面 黏性颗粒 滚动摩擦系数 颗粒捕集
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聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜抗菌机理 被引量:7
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作者 费燕娜 傅佳佳 +3 位作者 万玉芹 高卫东 王银利 王鸿博 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期181-185,174,共6页
将茶多酚(TP)与聚乳酸(PLA)共混,采用静电纺丝方法制备PLA/TP复合纳米纤维膜。通过红外光谱(FT-IR)测试、抑菌圈法及流式细胞仪(FACS)对复合纳米纤维膜的成分、抗菌性能及抗菌机理进行研究。FT-IR测试结果验证了PLA/TP复合纳米纤维膜中... 将茶多酚(TP)与聚乳酸(PLA)共混,采用静电纺丝方法制备PLA/TP复合纳米纤维膜。通过红外光谱(FT-IR)测试、抑菌圈法及流式细胞仪(FACS)对复合纳米纤维膜的成分、抗菌性能及抗菌机理进行研究。FT-IR测试结果验证了PLA/TP复合纳米纤维膜中通过价键的结合使两者复合在一起。抗菌测试结果显示:随着TP含量增加,复合纳米膜抗菌性能提高。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别从3.67cm和3.71cm增加到5.17cm和5.67cm。FACS结果表明:PLA/TP复合纳米纤维膜对比纯PLA纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的PI染色率明显增加,分别从0.78%和1.45%增加到6.47%和9.26%,揭示了PLA/TP复合纳米纤维膜能够破坏菌体细胞膜的完整性,最终导致其死亡。 展开更多
关键词 茶多酚 聚乳酸 纳米纤维膜 抗菌机理
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聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜的抗菌机制及性能 被引量:13
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作者 费燕娜 高卫东 +1 位作者 王鸿博 王银利 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期6-11,共6页
将茶多酚(TP)添加到聚乳酸(PLA)纺丝溶液中,以静电纺丝法制备PLA/TP复合纳米纤维膜。通过红外光谱(FT-IR)测试、抑菌圈法、振荡烧瓶法及透射电镜(TEM)对复合纳米纤维膜的成分、抗菌性能及抗菌机理进行研究。FT-IR测试结果验证了PLA/TP... 将茶多酚(TP)添加到聚乳酸(PLA)纺丝溶液中,以静电纺丝法制备PLA/TP复合纳米纤维膜。通过红外光谱(FT-IR)测试、抑菌圈法、振荡烧瓶法及透射电镜(TEM)对复合纳米纤维膜的成分、抗菌性能及抗菌机理进行研究。FT-IR测试结果验证了PLA/TP复合纳米纤维膜中通过价键的结合使二者复合在一起。抗菌测试结果显示:随着TP含量增加,复合纳米膜抗菌性能提高。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别从3.67和3.71 cm增加到5.17和5.67 cm,抑菌率从20.6%和21.3%提高到96.9%和97.6%。TEM观察结果表明,PLA/TP复合纳米纤维膜能够破坏菌体细胞膜的完整性,最终导致菌体细胞的死亡。 展开更多
关键词 茶多酚 聚乳酸 纳米纤维膜 抗菌机制
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聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜制备及力学性能研究 被引量:4
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作者 费燕娜 高卫东 +1 位作者 王鸿博 王银利 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期154-156,共3页
采用静电纺丝技术,分别制备了聚乳酸(PLA)与茶多酚(TP)质量混比为100/0、90/10、80/20、70/30、60/40、50/50、40/60、30/70和20/80的复合纳米纤维膜。分别借助扫描电子显微镜(SEM)和KDⅡ-0.05微机控制电子万能试验机观察薄膜表面形貌... 采用静电纺丝技术,分别制备了聚乳酸(PLA)与茶多酚(TP)质量混比为100/0、90/10、80/20、70/30、60/40、50/50、40/60、30/70和20/80的复合纳米纤维膜。分别借助扫描电子显微镜(SEM)和KDⅡ-0.05微机控制电子万能试验机观察薄膜表面形貌及测试力学性能。SEM图分析结果表明:当PLA与TP的质量混比从100/0变化到50/50时,均能纺出较连续、光滑的纤维。随着纺丝液中PLA含量的减少,TP含量的增加,所纺纤维直径逐渐变小。超出这个范围,纤维断裂现象加剧,甚至出现纳米级颗粒团聚的现象。复合纳米纤维膜的拉伸强度逐渐减小,断裂伸长率先增加后减小。 展开更多
关键词 茶多酚 聚乳酸 静电纺丝 复合纳米纤维 力学性能
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