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摘要
基于通量实验优化滤材的方法已经无法快速应对社会、工业对高性能滤材的需求，为了提高新型滤材的研制效率，迫切需要开展纤维滤材结构设计和过滤性能的模拟研究。以往的研究多集中在微米级尺度的纤维滤材模型，而鲜有以亚微米玻璃纤维滤材为对象的研究。本工作以实际多分散的亚微米玻璃纤维及玻纤滤材为基础，从玻璃纤维的表征，滤材的制备及其结构参数的确定，建立更加接近实际滤材结构的三维模型，并充分对比湿法成型工艺抄造的滤材性能与模拟结果的相关性，探究纤维结构模型和性能计算的数学模型对玻纤滤材性能预测的适用性。结果表明，滤材结构模型的平均孔径与实验测量结果趋势一致；过滤阻力和过滤效率比经验模型计算结果更接近于实验测量结果，3种滤材过滤效率实验测量值分别为60.5%, 99.1%,99.96%，模拟计算结果分别为61%, 99.6%, 100%，两者误差小于1%。采用的滤材结构模型和计算性能的数学模型在玻纤滤材的性能模拟研究中具有较广的适用范围，这将为高性能玻纤滤材的研制提供一种高效的方法。
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