纤维性粉尘自由沉降速度问题的研究

本文主要研究了纤维性粉尘自由沉降速度的计算方法，并进行了实验研究。作者首先回顾了对于该类问题所取得的一些理论和实际上的成果。作者发现，对于纤维性粉尘的沉降问题的研究，目前所能查阅的文献资料很少，对这方面的研究还不够深入。这些都是由于该类粒子形状的各向不同性使得问题变的复杂化。因此，若直接从纤维性粉尘下手似乎困难重重。 与此相反，球形粉尘自由沉降速度方面的研究已经比较成熟，形成了一些被人们广泛接受的理论和计算方法。因此，本文作者首先对纤维性粉尘进行了受力分析，建立了受力方程；然后，通过引入球形度，把纤维性粉尘精确的当量成球形粉尘，从而可以用计算球形粉尘自由沉降速度的方法来计算纤维性粉尘，作者据此建立了求解纤维性粉尘沉降速度的理论模型；为了验证上述理论模型的正确性，作者搭建了实验台，并且分析了所有可能影响实验结果的因素，消除不利影响，以求精度尽可能的达到的最高。作者以棉、麻、毛纤维为例，用上述理论模型计算了其自由沉降速度；然后，对同样的纤维开展实验，对实验结果进行分析和总结，并把结果与理论计算结果进行比较，进一步完善所建立的数学模型。 其次，作者从过滤特性的角度出发，考虑了纤维性粉尘如何精确的当量为球形粉尘的问题。传统的方法是用斯托克斯粒径来解决这个问题，但是，这种方法的前提是要知道该纤维性粉尘的自由沉降速度，这就给实际操作带来了很大的麻烦。作者通过引入球形度，找到了当量直径的计算方法；同时，作者利用实验的结果求出各个纤维的斯托克斯粒径，与上述结果进行比较与分析，证明了该种计算当量直径的方法是切实可行的。