纖維層濾料由眾多單纖維構(gòu)成，首先研究單一纖維的捕集機(jī)理。當(dāng)含塵氣流繞流纖維體時(shí)，發(fā)生攔截效應(yīng)、慣性效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)、靜電效應(yīng)、重力效應(yīng)，從而捕集塵粒，如圖2 -1所示。
圖2 -1纖維體捕集粉塵機(jī)理
1-慣性2-攔截3-擴(kuò)散4-靜電5-重力
1．慣性效應(yīng)
當(dāng)塵粒沿流線運(yùn)動(dòng)接近纖維體時(shí)，氣體繞流，而較大質(zhì)量的塵粒受慣性力作用偏離流線，切向運(yùn)動(dòng)，與纖維碰撞而截留。
2．?dāng)r截效應(yīng)
當(dāng)塵粒沿流線運(yùn)動(dòng)接近纖維體時(shí)，大多數(shù)細(xì)小的塵粒隨氣流繞流，只有半徑大于或等于塵粒中心至纖維邊緣之間距離的塵粒，被纖維攔截鉤附。
3．?dāng)U散效應(yīng)
粒徑≤0.1μm的微粒在流體分子熱運(yùn)動(dòng)的作用下產(chǎn)生不規(guī)則的布朗擴(kuò)散，脫離流線，被纖維捕集。對于0. lμm的微粒，在常溫下每秒擴(kuò)散距離可達(dá)17 μm。粒徑越小、含塵氣體溫度越高，擴(kuò)散效益越明顯。
4．靜電效應(yīng)
因受摩擦感應(yīng)或外加電場的作用，使塵粒或纖維荷電，當(dāng)兩者電荷極性相反時(shí)，在庫侖力的作用下，塵粒被纖維吸引而捕集。
5．重力效應(yīng)
當(dāng)塵粒粒徑較大、質(zhì)量較重，而氣流速度較小時(shí)，塵粒在重力作用下，脫離運(yùn)動(dòng)軌跡，沉落纖維表面而捕集。
此外，還有分子間吸引的范德華效應(yīng)、溫差造成的熱致遷移效應(yīng)、濃度差異引起的濃度擴(kuò)散效應(yīng)。
以上各種捕集效應(yīng)是以單一纖維作孤立捕集體來描述的，實(shí)際上，起過濾作用的是按一定組織結(jié)構(gòu)排列的眾多纖維集合體，纖維之相互發(fā)生影響。同時(shí)，過濾。過程通常不是一種效應(yīng)起作刊用，而是多種效應(yīng)同時(shí)起作用，各種捕集效應(yīng)所起的捕集作用因塵粒大小、流速高低而異。圖2 -2為各種捕集效應(yīng)的作用區(qū)域。
