荷兰斜纹筛网有效孔隙直径的数值分析与模型构建

泡破压力是表征筛网通道式液体获取装置气液分离性能的关键指标之一,而筛网有效孔隙直径是准确预测泡破压力的核心参数。面对现有研究仍主要基于实验测量方法获得有效孔隙直径的局限性,通过构建荷兰斜纹型筛网(Dutch twill weave,DTW)真实结构的三维几何模型,获得了筛网内部孔隙流域的结构变化特征。基于表面张力模型与压力边界设置开展了特征喉部截面泡破压力数值仿真,提出了基于筛网几何结构参数的有效孔隙直径计算模型。结果表明:决定DTW泡破压力的特征喉部截面位于z=±(r w+r s)附近,具有近四边形的封闭边界。针对特征喉部截面,通过泡破压力数值仿真反推获得的有效孔隙直径与文献实验数据相对误差小于6,所提出的有效孔隙直径模型预测结果与文献实验数据同样吻合良好,平均误差不超过10,均能够实现不依赖于实验测量的筛网有效孔隙直径准确预测,可为筛网泡破压力性能分析及液体获取装置设计优化提供重要支撑。