双纤维表面气溶胶粒子对流扩散沉积形态特征数值分析

摘要

采用 Monte Carlo 随机模拟方法分析了两相邻纤维表面粒子的对流扩散沉积行为，通过离散粒子对流扩散输运方程获得粒子在计算域中的迁移概率，而纤维周围的流场特征则采用 Kuwabara 流场描述。分析讨论了粒子在纤维表面的生长特征和沉积角度分布。结果指出，高 Pe 数下两相邻纤维表面粉尘树枝表现出显著的不均衡生长特征，且存在相互竞争行为；粒子在纤维表面的空间分布存在最大沉积角度，且该沉积角度与 Pe 数、粒子相对大小 R 以及沉积量V *均有关。纤维捕集效率计算结果表明，粒子捕集效率 E 随沉积量 V *增加有显著的提高，但增加幅度与 Pe 数和 R 有关。