换一批摘要目的:研究气旋式气溶胶采样器(以下简称"采样器")结构设计对气溶胶采集效率的影响,提高小粒径气溶胶的采集效率.方法:首先,采用SolidWorks软件建立采样器的三维几何模型.其次,基于欧拉-拉格朗日框架下的计算流体力学-拉格朗日颗粒追踪法建立流体力学仿真模型,研究采样器直径、排气管直径、锥形部分尺寸及进气口形状对0.1～3.0 μm粒径范围内气溶胶采集效率的影响,并进行采样器的优化设计.最后,采用3D打印制作优化前后的采样器,在特定实验室条件下验证优化后采样器对气溶胶的物理采集效率.结果:仿真结果显示,减小采样器直径、增加排气口直径、保持采样器高度不变情况下减小锥形部分的高度占比、保持进风口面积不变情况下将进风口由矩形入口变为圆形入口均会降低气溶胶的采集效率,据此优化设计的采样器对粒径为0.1～1.0 μm的气溶胶采集效率超过75%,相比优化前平均提高了63%,当气溶胶粒径≥2.0 μm时,气溶胶采集效率达到100%.实验室验证结果显示,优化后的采样器对粒径为0.1～2.0 μm的气溶胶的物理采集效率相比优化前均有较大的提升.结论:通过数字仿真和优化设计,可以有效提升采样器的气溶胶采集效率.
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关键词
气溶胶采样器气旋式气溶胶采样法采集效率数字仿真aerosolsamplercyclone aerosol sampling methodcollection efficiencydigital simulation
栏目名称
DOI
10.19745/j.1003-8868.2025214
发布时间
2025-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
重庆市技术创新与应用发展专项重点项目（cstc2021jscxdxwtBX0009）
国家生猪技术创新中心先导科技项目（NCTIP-XD/B11）
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