空氣凈化器的流場模擬與模型優化

劉薇娜，劉 亮，王國慶

（1.長春理工大學機電工程學院，吉林 長春 130022；2.長春鉑安科技發展有限公司，吉林 長春 130000）

1 引言

空氣凈化主要是吸收空氣中的有機氣體、灰塵與細菌等有害物質這一過程。隨著人們對生活空氣質量的要求逐步提升，空氣凈化也從簡單的工業有害氣體凈化向家居方向延伸[1]。它經歷了物理吸附、化學吸收、生物降解等一系列過程的升級。在1996年光催化劑的研發與應用，使空氣凈化機具備了除菌、除臭的功能，也由單個目標的過濾處理向多方面綜合化的方向發展[2]?，F階段大多數空氣凈化機研發的著重點是凈化材料的試驗研究、開發以及凈化劑性能的改善，對空氣凈化機系統內部氣流組織的分析比較少。為了使空氣凈化效率提升，文獻[3-4]采用新的凈化機理對空氣凈化機進行優化設計與性能開發。文獻[5-6]運用CFD模擬空氣凈化過程，從流體力學的角度對系統整體進行分析，但是未考慮系統內部流場的影響。

這里針對以上不足，提出一種新型的凈化機理組合，對系統內部流場著重進行研究，分析濾網與進出口尺寸、形狀等參數對系統內部空氣流動和凈化效率的影響。

2 凈化機理與阻力特性

2.1 凈化機理

試驗采用的是一種新型除臭殺菌凈化裝置組合，包括初效濾網、活性炭濾網、光觸媒濾網、UV燈管，所有的過濾網均固定在框架上，且框架上均設置有安裝腔，安裝腔上固定過濾網主體。光觸媒濾網上的介質為納米硅藻礦晶與二氧化鈦，光觸媒濾網外側安裝有兩組濾網，過濾網之間填充活性炭顆粒，進風口處安裝初效過濾網。……