基于CFD模拟卷烟烟气扩散过程的影响因素 - 烟草科技.PDF

2017 年5 月 烟草科技 May 2017 第50 卷第5 期 Tobacco Science Technology Vol. 50 No. 5 基于CFD 模拟卷烟烟气扩散过程的影响因素 1 1 1 *2 2 2 2 余其昌 ，吴君章 ，黄翼飞 ，曾劲松 ，唐大荣 ，杜 亮 ，黄 煌 1. 广东中烟工业有限责任公司，广州市荔湾区环翠南路88号 510385 2. 华南理工大学 制浆造纸工程国家重点实验室 植物微纳米纤维素研究中心，广州市天河区五山路381号 510640 摘要：为了研究卷烟烟气的径向扩散和轴向流动过程，采用计算流体力学（CFD ）技术中SIMPLEC 算法、 二阶迎风算法以及组分运送方法，结合粒子图像测速法（PIV ），以CO 作为代表组分分析了卷烟烟气通 过卷烟纸的径向扩散，以及卷烟烟气由点燃端通过烟丝流向吸入端的轴向流动。结果表明：①烟支的变 短会使从卷烟纸侧壁流出烟气中CO 的百分含量增加，并趋向稳定；②卷烟纸孔隙率在0.415 ～0.482 之 间时，孔隙率增加对从卷烟纸侧壁流出烟气中CO 的百分含量没有明显影响，但会使从吸入端流出烟气 中CO 的百分含量增加；③卷烟纸的平均孔径与吸入端压力的增加都会使从吸入端和卷烟纸侧壁流出烟 气中CO 的百分含量增加。 关键词：烟气扩散；计算流体力学；粒子图像测速法；孔隙率；平均孔径；吸入端压力 中图分类号：TS452 文献标志码：A 文章编号：1002-0861 （2017 ）05-0073-06 Factors influencing diffusion process of cigarette smoke by CFD-based simulation 1 1 1 *2 2 2 2 YU Qichang , WU Junzhang , HUANG Yifei , ZENG Jinsong , TANG Darong , DU Liang , HUANG Huang 1. China Tobacco Guangdong Industrial Co., Ltd., Guangzhou 510385, China 2. State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering, Plant Micro/Nano Fiber Research Center, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China Abstract: In order to study the radial diffusion and axial flow processes of cigarette smoke, SIMPLEC algorithm, second-order upwind algorithm and component transport method in computational fluid dynamics (CFD) combined with particle image velocimetry (PIV) were used. By taking CO as a representative component, the radial diffusion through cigarette paper and the axial flow of cigarette smoke were analyzed. The results showed that: 1) The shortening of cigarette increased the percentage of CO in cigarette smoke diff