（2）由于在挡板夹角区域存在涡流区，使得粉尘颗粒受到惯性作用易于沉积在挡板上。并且在迎风面的挡板处出现气流流速最小值，使得颗粒浓度最大值出现在此处。

（3）从挡板积灰效果图可以看出挡板夹角内壁面的拦截效果最明显，但在夹角外壁面还是有一部分颗粒沉积。

3 模拟结果与试验结果比较及分析

3.1 过滤器压力损失比较

把模拟和试验所得的数据通过最小二乘法拟合成曲线，如图10所示。

图10 压力损失曲线比较图

可以看出两者的压力损失都是随着过滤风速的增加而增加，这个基本的变化趋势是正确的，并且曲线形状有一定的相似度，都是按开口向上的抛物线变化。但模拟预测值比试验测试值偏大。

3.2 过滤效率比较

试验测试时采用中位径为15μm试验用，的标准滑石粉，3m/s的过滤风速。

图11 过滤效率曲线比较图（d=15μm）

3.3 误差分析

经过分析，作者认为模拟值与实测值之间的误差来源主要有以下几个方面：

（1）本文中颗粒相选用的是无滑移模型（单流体模型），不考虑其相对于流体的速度及温度滑移（滞后），与实际差别较大（预报的过程的发展大大超前于实际），因而通过该模型模拟出的结果必然与实际值之间存在误差。

（2）障碍物固壁边界上的速度、紊流动能、紊流动能耗散率都近似取为零，与实际情况相比存在着误差。

（3）试验平台也存在着一定的系统误差，测量、读数、计算及修正过程中又存在着随机误差，这都将会导致模拟值与测试值之间的误差加大。

4 结论

（1）本文结合过滤器的实际使用情况，建立适合的数学模型，采用无滑移模型研究了V型百叶窗过滤器内特定的流动问题，其气相压力场和颗粒相浓度场分布基本上都是符合流场定性分析的结果和实际运行情况的特征。

（2）利用数值模拟结果，计算出过滤器的压力损失，并与试验测试值进行比较和分析，就可以对模拟结果和试验测试值做双向的检验，以期分别对这两种方法提出更为合理和有效的改进方案。

（3）在工程设计及产品开发中应用CFD技术，可改变传统的设计程序，由于CFD软件可以相对准确地给出流体流动的细节，如速度场、压力场、温度场或浓度场分布的时变特性（不定常特性），因而不仅可以准确预测流体产品的整体性能，而且很容易从流场的分析中发现产品或工程设计中的问题，据此提出改进方案^[6]。在本文中所研究的V型百叶窗过滤器，如对其挡板的形状、排列顺序、挡板的夹角进行一系列的变化，模拟出它在不同情况下的压力损失、过滤效率、气粒分离特性，就可为该系列过滤器的设计，改进提供强有力的技术支持。

符号说明：

x_j 张量坐标 k 紊流动能

ρ 空气密度 G_k 紊能产生项

v 空气流速 ε 紊能耗散项

p 空气压力 f 混合物分数

μ_e 有效粘性系数 s 颗粒源项

g 重力加速度

模型中各通用常数据经验可取为：

c₁=1.44 c₂=1.92 σ_k=1 σ_ε=1.33 σ_p=0.09

参考文献：

[1] 吴杰，杨海霞，王淑玲. 石化技术,2002,8(1):45～48

[2] 汤广发, 吕文瑚，王汉青.室内气流数值模拟与模型实验.长沙：湖南大学出版社，1989

[3] 周力行.湍流两相流动与燃烧的数值模拟.北京：清华大学出版社，1991

[4] S.V.帕坦卡.传热与流体流动的数值计算.北京：科学出版社，1984.

[5] 陶文铨.计算流体力学与传热学.北京：中国建筑工业出版社，1991.

[6] 龚光彩.暖通空调，1999,29(6):25～27