
對(duì)於一個過濾器來講,濾料已定,則(zé)H、α、df、φ都已一定(dìng),所以總結公式為(wéi):
即對於一定的微粒,在相當大的濾速範圍內濾料的阻力和(hé)濾速的一(yī)次方成正比(bǐ),A是結構係數,反映纖維層的結構(gòu)特(tè)征。下圖是中國建築科學研究院空氣調節研究所對幾種纖維製造的濾紙做的(de)阻力與濾(lǜ)速(sù)的關係(xì)的實驗結果。
粗效(xiào)濾料阻力和濾速關係:
粗效濾料阻(zǔ)力和濾速關係:
亞高(gāo)效濾料阻力和(hé)濾速(sù)關係:
這些圖中的“正(zhèng)麵”和“背麵”,一般是正麵纖維較鬆較粗(cū)。粗效濾料本(běn)來纖(xiān)維就粗,纖維間(jiān)就很鬆,所以正麵、背麵差別也不大。中效略有(yǒu)差別,背麵纖維較密,背(bèi)麵纖維較(jiào)密,對氣流有一定幹擾作用。這(zhè)裏(lǐ)的亞(yà)高(gāo)效過濾器用的濾紙不是單一的丙綸纖維濾紙,而是由(yóu)預過濾層、主過濾層和增強紗(shā)網三層組成。當增強網處於迎風或背風麵時,防止濾料拉伸變形的作用顯然不同,所以表現在阻(zǔ)力上有些差異,對於無增強網的(de)常規丙綸纖維濾紙,自(zì)然看不出這個差異了。從以上圖中可見:對於高效濾料,ν至少在0.m/s以下;對於亞高效濾料,ν約在0.5m/s以下;對(duì)於中效濾料,ν約(yuē)在0.8m/s以下(xià);對於(yú)粗效濾料,v約在(zài)1.2m/s以(yǐ)下。
這四種情況均有
超過以上速度界*,上(shàng)述關係(xì)仍近(jìn)似存在。
作為過濾器的全阻力,除了濾料阻力,還(hái)要(yào)附加(jiā)一個過濾器結構阻力(其中進出口阻力隻(zhī)占很小比例)。有一種(zhǒng)看法,認為結構阻力除和過濾器固有構造(zào)有關外(wài),也受濾料(liào)性能影響,這可能和濾料透(tòu)過性能會影響(xiǎng)過濾器氣流通道中的氣流狀態從而影響到結構阻力有關。這一(yī)看法尚需更多實驗的佐證。實驗證明,結構阻力和氣流速度的關係已不是直線關係。這裏可以指出非直(zhí)線關係的主要原因:氣(qì)流通過過濾器框架,例如通過高(gāo)效過(guò)濾器的分隔板等結構(gòu)時,是以麵風速µ為代表的,一般達到m/s的量級,比通過濾(lǜ)層時(shí)的(de)濾速要大得多。而且氣流所遇到的構件的(de)結構(gòu)尺寸遠比纖維徑大(dà)得多,所以此時是在大的Re值(一般(bān)Re>1)條件下,慣性力不能忽略,氣流特性已不是層流了。這樣,阻力(lì)和速度將不成直線關係,而是和µn成正比,因而過濾器結構(gòu)阻力(lì)可寫成
式中,B是過濾器結(jié)構阻力係數。過濾器全(quán)阻力是
顯然,不同的過濾器(qì)有(yǒu)不同的A、B值。對於國產GB-01型高效過濾器的一個(gè)實例,實驗
得到n=1.37
若以濾速ν來統一表(biǎo)示,全(quán)阻力可寫成
對於國產高效過濾器,C約為3~10,m為1.1~1.36。
上圖是國產高效過濾器(qì)實(shí)驗所得的阻力曲線之一。
下麵(miàn)三個圖是(shì)另外三種高(gāo)效(xiào)過濾器產品的阻力曲線,可見(jiàn)對於高效過濾器,當ν≯3cm/s,即一般比額定風量大得不多時(shí),m值略大於(yú)1,即阻力和通過(guò)風量(liàng)的關係如近似看成直線(xiàn)關係,誤差也不大。
A型高效過濾器風量(濾速)-阻(zǔ)力曲線
C型高效過濾器風量(濾速)-阻力曲線
K型高效過濾器風(fēng)量(濾速)-阻(zǔ)力曲線(xiàn)