普通醋纤香烟滤嘴内温度及烟碱分布模拟

为减少香烟抽吸过程中烟碱对人体健康的危害,在ISO抽吸模式下,采用标准k-ε湍流模型、SIMPLE算法和多孔介质模型对普通醋纤香烟滤嘴内烟气温度与烟碱截留规律进行研究.结果表明,抽吸过程中烟气总焓随时间逐渐降低;烟碱在轴向上迁移速度快,但随着向吸食端扩散,烟碱温度逐渐降低,速度减慢,截留量也不断减少;径向上烟碱在热泳力作用下,布朗无规则运动加剧,烟碱在每一截面上分布较分散,烟碱截留效率降低.普通醋纤香烟滤嘴的烟碱模拟截留效率为30.59%,与相同实验条件下测得的效率接近.研究结果为滤嘴的优化设计提供理论依据.

普通醋纤香烟滤嘴中烟碱分布模拟

为减少香烟对人体的危害,采用标准k-ε湍流模型,SIMPLE算法和多孔介质模型对ISO抽吸模式下,普通醋纤香烟滤嘴截留烟碱的规律进行模拟研究。烟碱(d500.254μm)初始体积份数0.0103%;模拟抽吸时间2 s。结果表明,抽吸开始时,滤嘴近吸食端无烟碱通过,近烟丝端烟碱含量较大;0.4 s^0.8 s时烟碱向吸食端快速扩散;0.8~1.2 s时烟碱进一步向吸食端扩散,烟碱分数增加,但近烟丝端的烟碱增加缓慢;随后烟碱向吸食端扩散不明显;中心轴面处烟碱截留量较多;沿径向上截留量减少,但因壁面效应,壁面附近烟碱累积较多;烟碱ηsim.=30.99%;而同样条件下ηexp=39.06%。误差主要由于模拟时忽视了焦油,而实测中焦油可粘附烟碱粒子沉积并形成过滤层,有利于截留烟碱。实验和模拟值的对照验证了模拟方法的可行性,为滤嘴快速优化设计提供指导。