第五章 空气过滤器实验研究的理论基础

空气过滤器的制造原理是
空气过滤器的制造原理概括如下:
一、过滤材料选择
根据过滤精度要求,选择不织布、活性炭或高效空气滤料等材料作为过滤介质。

二、过滤材料成型
将过滤材料制作成型,一般有平板式、罐式、袋式和圆柱式等。

平板式用于平面过滤器,其他型式用于深层过滤器。

三、过滤结构设计
基于流体动力学原理,设计合理的过滤结构,如褶式、波型等。

以取得较大过滤面积,保证气流通畅。

四、框架装配
将型好的过滤芯嵌入或装配于过滤器的框架内,框架提供支撑与固定。

五、密封连接
过滤器的入口和出口要与设备的接口严密连接,用密封材料隔绝气体泄漏。

六、阻力调节
过滤阻力直接影响设备正常工作,需测试过滤器对气流的阻力,调整至适宜范围。

七、结构强化
采用金属丝网、胶条等增强过滤器结构强度,提高抗振动能力。

八、功能测试
组装完成的过滤器要进行功能测试,确保具有良好的过滤效果和气密性。

综上所述,空气过滤器的制作需要根据性能要求选择材料和设计结构,组装时注意密封性,并经过功能测试,以确保过滤效果和使用寿命。

空气过滤器过滤原理
空气过滤器？啊，那个东西真的太神奇了！你知道吗，每次我
在家觉得空气不对劲时，那玩意都能帮我把问题解决了。

只要打开它，过会儿家里的空气就变得好闻多了。

你问我它是怎么工作的？哈哈，说实话，我也不太懂。

但每次
我看到它从空气中吸走那些灰尘、花粉啥的，我就觉得特别神奇。

就好像有个魔法师在帮我打扫房间一样！
说实话，选对空气过滤器真的很重要。

有些过滤器只能吸点灰尘，有些则能吸走更难闻的气体。

所以，你得根据自己的需求来选。

不然，买了不适合的过滤器，那可就是白花钱了。

别忘了，过滤器也要定期清洁和更换哦！不然，它吸满了灰尘，就不能再帮你过滤空气了。

这就像我们刷牙一样，要定期清洁，才
能保持健康。

总的来说，空气过滤器真的是个好东西。

有了它，家里的空气
都变得清新多了。

所以啊，如果你也觉得家里的空气不对劲，不妨
试试空气过滤器吧！。

空气过滤器的原理
空气过滤器是一种用于去除空气中杂质和有害物质的装置，它在工业生产、室
内空气净化等领域起着重要作用。

空气过滤器的原理主要包括机械过滤、静电吸附、化学吸附和生物过滤等几种方式。

首先，机械过滤是空气过滤器最基本的原理之一。

它通过一系列的过滤介质，
如纤维布、玻璃纤维、活性炭等，来阻隔空气中的颗粒物和微粒。

这些过滤介质能够有效地捕获空气中的灰尘、花粉、细菌等微小颗粒物，从而提高空气的清洁度。

其次，静电吸附原理也是空气过滤器常用的工作方式之一。

静电吸附是利用静
电场的作用，将空气中的颗粒物吸附在带有电荷的过滤介质上。

这种原理能够有效地去除空气中的静电粉尘、烟雾等有害物质，提高空气的净化效果。

另外，化学吸附是空气过滤器的另一种重要原理。

化学吸附通过过滤介质上的
化学吸附剂，如活性炭、氧化铝等，来吸附空气中的有机气体、异味等有害物质。

这种原理能够有效地去除空气中的有害气体，改善空气的质量。

最后，生物过滤是空气过滤器的一种新型原理。

它利用生物材料，如微生物、
植物等，来吸收和分解空气中的有害物质，从而净化空气。

生物过滤原理具有环保、节能等优点，逐渐受到人们的关注和重视。

总的来说，空气过滤器的原理包括机械过滤、静电吸附、化学吸附和生物过滤
等几种方式。

这些原理通过不同的工作方式，能够有效地去除空气中的杂质和有害物质，提高空气的清洁度和净化效果。

在实际应用中，我们可以根据具体的需要选择合适的空气过滤器，以确保空气质量达到标准要求。

空气滤清器设计开发和测量性能分析随着环境污染日益严重，人们对空气质量的要求也越来越高。

空气滤清器就是一种用于过滤空气中杂质的设备，被广泛应用于各种工业领域和家用电器中。

本文将介绍空气滤清器的设计开发和测量性能分析。

一、空气滤清器的设计开发1.1 空气滤清器的工作原理空气滤清器的工作原理是将空气通过过滤介质，将其中的颗粒物、粉尘、细菌等杂质过滤掉，使空气变得更加清洁。

1.2 空气滤清器的设计要点设计空气滤清器时，需要考虑以下几个要点：（1）过滤介质的选择：过滤介质的选择直接影响到滤清器的过滤效率和寿命。

（2）滤清器的结构设计：结构设计应充分考虑滤清器的性能和使用寿命，并适当加强滤清器的强度和稳定性。

（3）滤清器的材料：材料的选择应考虑到滤清器的使用环境和工作条件，以保证滤清器足够耐用。

1.3 空气滤清器的开发流程空气滤清器的开发流程包括概念设计、方案评估、详细设计、样机制造、性能测试等多个环节。

概念设计阶段，需要对产品的功能、外观、材料、成本等进行初步设计和评估，确定产品的基本要求和设计方向。

方案评估阶段，需要对各个设计方案进行评估和比较，确定最佳的设计方案。

详细设计阶段，需要对产品的各个细节进行设计和确定，包括结构设计、材料选择、零件加工等。

样机制造阶段，需要按照设计图纸制造出原型产品，并进行测试。

性能测试阶段，需要对样机进行各项性能测试，确定产品的各项性能指标是否符合设计要求。

二、空气滤清器的测量性能分析2.1 测量指标测量空气滤清器的性能时，需要考虑以下几个指标：（1）过滤效率：即空气滤清器能够过滤掉多少颗粒物，过滤效率越高，则滤清器的过滤性能越好。

（2）阻力：即空气通过滤清器时所遇到的阻力，阻力越小，则空气通过滤清器的效率越高。

（3）使用寿命：即空气滤清器能够使用的时间，使用寿命越长，则滤清器的性能越好。

2.2 测量方法测量空气滤清器的性能时，可以采用以下几种方法：（1）悬浮物质的测量法：将空气中的颗粒物质通过特定的方法进行测量。

空气过滤器的原理
空气过滤器的原理是通过物理、化学或生物的方法来去除空气中的污染物，提供清洁且可接受的空气质量。

物理过滤是空气过滤器最常见的工作原理之一。

它利用过滤网的细小孔径来截留空气中的固体颗粒物，如灰尘、花粉、细菌等。

通常，过滤器中的网格通道越小，截留的颗粒物也越细小。

物理过滤对颗粒物的去除效果较好，能够有效减少对人体呼吸道的刺激和危害。

化学过滤是另一种重要的净化原理。

它利用化学吸附剂吸附和分解空气中的气态污染物。

这些吸附剂通常是多孔的材料，如活性炭等，其大表面积可以增加吸附物质的接触面积，从而提高吸附效率。

化学过滤主要用于去除气体污染物，如二氧化硫、甲醛等。

生物过滤是较为新颖的净化原理，它利用微生物或植物来吸附、分解空气中的有机化合物。

生物过滤器通常含有大量微生物，这些微生物利用空气中的有机物作为能源，进行自我繁殖和分解。

生物过滤器主要用于处理有机废气和气味。

除了以上三种主要原理，一些高级的空气过滤器还可能结合多种净化技术，以提供更全面的空气净化效果。

例如，一些高效空气过滤器结合了HEPA过滤、活性炭吸附和紫外线杀菌等
多种技术，能够同时去除颗粒物、有机物和微生物，提供更洁净、健康的室内空气质量。

空气过滤器的过滤原理通过第一节和第二节内容可以知道空气中的颗粒物有很大的直径分布范围，并且这些颗粒物对燃气轮机的影响也因为颗粒直径范围和颗粒性质的不同而不同。

针对不同环境下大气颗粒物的性质，人们提出了不同的过滤方法，如图6所示。

其中一些方法针对固体颗粒，- 些针对液体颗粒。

不过所有这些过滤方法都建立在以下几种基本过滤原理上。

筛分(Sieving or straining)沉降(Settling or deposition)静电集尘(Electrostatic precipitati on)惯性分离(In ertial separatio n)冲撞(干式和粘性)(Impingement/impaction (dry/viscous))拦截(interception)扩散(diffusion)其中筛分方法只适合除去棉绒(lint)、毛发以及其他非常大的颗粒物。

其原理是利用滤料纤维之间的间距小于颗粒物的直径来筛去大颗粒物，如图7所示。

图7筛分原理沉降原理是利用颗粒自身重力，在流动过程中逐渐下落而从气流中分离。

这一原理也只适合分离较大粒径的颗粒，且气流的速度相对较慢。

如图8所示。

重力方向沉降轨迹图8沉降原理静电集尘是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场。

气体电离后所生成的电子，阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，而使粉尘获得电荷。

荷电粉尘在电场的作用下，向电极性相反的电极运动而沉积在电极上，以达到粉尘和气体分离的目的。

如图9所示。

沉积在电极上的粉尘达到一定厚度时，借助于振打机构使粉尘落入下部灰斗。

值得注意的是也有通过将过滤器滤料的纤维上充上一定静电荷，利用静电荷对颗粒的静电力来吸附空气中的颗粒物。

图9静电集尘原理(From )惯性分离主要利用颗粒的惯性作用和气流速度方向的突然改变来实现颗粒分离。

在颗粒直径大于10 m时，此种方法有很高的分离效率；而在粒径小于 5 m时，分离效率则很低。

空气过滤器研究报告
首先，我们介绍了空气过滤器的工作原理。

空气过滤器的主要作用是通过过滤介质来去除空气中的颗粒物，一般包括风尘、烟雾、花粉、细菌、病毒等有害物质。

不同类型的空气过滤器采用的过滤介质也不同，包括机械过滤器、静电过滤器、活性炭过滤器等。

接着，我们对空气过滤器进行了分类。

根据使用场景的不同，空气过滤器可以分为家用空气净化器、车载空气净化器、工业空气净化器等。

根据过滤介质的不同，空气过滤器可以分为HEPA过滤器、活性炭过滤器、UV光电解净化器等。

然后，我们对空气过滤器的性能进行了评价。

评价指标包括过滤效率、CADR值、噪音、电能消耗等。

其中，过滤效率是指空气过滤器过滤介质能够去除的颗粒物的百分比，CADR值是指空气过滤器在一定时间内能够过滤的空气体积。

最后，我们探讨了空气过滤器的使用场景和市场前景。

空气污染日益严重，人们越来越关注空气质量和健康问题，而空气过滤器可以有效地改善室内和车内空气质量，因此市场前景十分广阔。

特别是受COVID-19疫情影响，空气过滤器的需求量更是迅速增长。

综上所述，空气过滤器是一种重要的室内和车内空气净化设备，具有广泛的市场前景。

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空气过滤器知识详解空气过滤器是空调净化系统的核心设备，过滤器对空气形成阻力，随着过滤器积尘的增加，过滤器阻力将随着增大。

当过滤器积尘太多，阻力过高，将使过滤器通过风量降低，或者过滤器局部被穿透，所以，当过滤器阻力增大到某一规定值时，过滤器将报废。

因此，使用过滤器，要掌握合适的使用周期。

在过滤器没有损坏的情况下，一般以阻力判定使用寿命。

过滤器的使用寿命除了取决于其本身的优劣，如：过滤材料、过滤面积、结构设计、初始阻力等，还与空气中的含尘浓度，实际使用风量，终阻力的设定等因素有关。

掌握合适的使用周期，必须了解其阻力的变化情况，首先必须了解如下定义：1. 额定初阻力：在额定风量下，过滤器样本、过滤器特性曲线或过滤器检测报告所提供的初阻力。

2. 设计初阻力：系统设计风量下，过滤器阻力（应由空调系统设计师提供）。

3. 运行初阻力：系统运行之初，过滤器的阻力，如果没有测量压力的仪表，就只能取设计风量下的阻力作为运行初阻力（实际运行的风量不可能完全等于设计风量）；运行中应定期检查过滤器的阻力超出初阻力的情况（每个过滤段都应安装阻力监能将过滤器上的积尘吹散，这种情况下，过滤器阻力不再增高，但过滤效率降到几乎为零，因此要严格控制粗效过滤器的终阻力值！确定终阻力要综合考虑几种因素。

终阻力定的低,使用寿命短,长期更换费用（过滤器费用、人工费用，和废弃处理费用）相应就高，但运行能耗低，因此每种过滤器应该有最经济的终阻力值。

过高阻力会使空调系统风量锐减。

过高的终阻力是不可取的。

顾客关于过滤器使用寿命短的抱怨：主要由三种原因造成a、过滤器的过滤材料面积太小或单位容尘能力太小；b、预过滤器的过滤效率偏低；c、用户对过滤器的使用寿命期望过高。

对于第一种原因:改用过滤面积大的多滤器可以延长使用寿命,在系统最初设计时应该考虑到这点。

较多的工程中,用户要求尽可能的减少空调占用空间,或供应商为了实现最大的利润，采用过滤面积小的便宜过滤器。

一、实训背景汽车空气滤清器是汽车发动机的重要组成部分，其主要作用是过滤掉空气中的尘埃、花粉、昆虫等杂质，确保发动机吸入的空气清洁，从而提高发动机的燃烧效率和动力性能。

为了深入了解汽车空气滤清器的工作原理、结构特点以及维护保养方法，我们开展了此次实训。

二、实训目的1. 熟悉汽车空气滤清器的结构、工作原理和功能；2. 掌握汽车空气滤清器的拆装方法；3. 学会汽车空气滤清器的维护保养技巧；4. 提高对汽车发动机养护的认识。

三、实训内容1. 空气滤清器的基本知识（1）空气滤清器的作用：过滤空气中的杂质，保证发动机吸入的空气清洁，提高发动机的燃烧效率和动力性能。

（2）空气滤清器的类型：纸质空气滤清器、泡沫空气滤清器、金属空气滤清器等。

（3）空气滤清器的位置：通常位于发动机舱内，进气管道的入口处。

2. 空气滤清器的拆装方法（1）拆装工具：扳手、螺丝刀、压缩空气等。

（2）拆装步骤：① 打开发动机舱盖，找到空气滤清器的位置；② 拆下固定空气滤清器的卡扣或螺丝；③ 取出空气滤清器；④ 检查空气滤清器滤芯的清洁度；⑤ 清洁或更换空气滤清器滤芯；⑥ 安装新的空气滤清器滤芯；⑦ 检查并固定空气滤清器。

3. 空气滤清器的维护保养（1）定期检查：每行驶5000-10000公里，检查空气滤清器的清洁度；（2）清洁保养：使用压缩空气清洁空气滤清器滤芯，切勿使用水清洗；（3）更换周期：根据使用环境和行驶里程，一般在2-3万公里更换空气滤清器滤芯。

四、实训总结通过此次实训，我们了解了汽车空气滤清器的基本知识、拆装方法和维护保养技巧。

以下是实训过程中的心得体会：1. 空气滤清器对发动机性能至关重要，定期检查和维护保养空气滤清器，有助于提高发动机的燃烧效率和动力性能；2. 拆装空气滤清器需要一定的技巧，掌握正确的拆装方法，可以避免损坏滤芯和滤清器；3. 清洁保养空气滤清器时，要使用压缩空气清洁滤芯，切勿使用水清洗，以免滤芯变形或损坏；4. 更换空气滤清器滤芯时，要选择与原厂滤芯相同型号的产品，确保滤清效果。

关于空气过滤器的过滤理论的研究与发展过滤理论的研究目前尚不完善，国内有关过滤机理的研究文献很少。

不同结构过滤器的捕集效率和压力损失的理论计算，空气及多分散颗粒分布参数对捕集效率及压力损失的影响，过滤器的负荷特性对捕集效率及压力损失的影响及滤料的结构特性对捕集效率及压力损失的影响等问题，都有待研究解决。

因此，过滤理论的进一步研究对空气过滤技术的发展具有重大意义和实用价值。

空气过滤技术的发展离不开空气过滤理论的研究与发展。

过滤理论特别是空气过滤理论的研究早在19世纪已经开始，而空气过滤器的研制与发展只有20多年的历史，过滤理论由早期的经典过滤理论发展到现代过滤理论及微孔过滤理论。

对微细颗粒运动规律的最早认识是在19世纪初期，当时植物学家Brown观察了微细颗粒悬浮在液体中的运动(即布朗运动)；1922 年，Freundlich发展了对气溶胶过滤规律的认识，提出在0.1～0.2μm半径范围内气溶胶颗粒存在最大渗透率；1931年，Albrecht率先对气流通过单一圆柱纤维运动进行了研究，建立了Albrecht理论，随后Sell对其进行了必要的改进[8]。

1936年，Kaufmann首先把布朗运动和惯性沉淀的概念一同应用到纤维过滤理论中，推导出过滤作用的数学公式；1942年，Langmuir[9]继续对过滤理论进行研究，认为过滤是截留和扩散的集合及惯性粒子在过滤纤维上的沉淀是可以忽略的。

1952年，Davies[10]把扩散、截留和惯性3种机制结合起来并用公式表示出来，从而建立了新的过滤理论——孤立纤维理论；1958年Friedlander[11]及1967年Y oshioka[12]发展了独立纤维理论，他们对较大雷诺数情况下颗粒的惯性、扩散沉积及重力效应和过滤器阻塞现象进行了研究和总结；1967年，Pickaar和Clarenburg试图提出一个纤维过滤器微孔结构的数学理论；1987年Pich及1993年Brown在其专著中描述了过滤理论的最新发展。

碰撞并粘住空气中的尘埃粒子,或随气流做惯性运动,或做无规则运动,或受某种场力的作用而移动。

当运动中的粒子撞到障碍物，粒子与障碍物表面间存在的范德瓦尔斯力使它们粘在一起。

纤维过滤材料过滤材料应能：既有效地拦截尘埃粒子，又不对气流形成过大的阻力。

非织造纤维和特制的纸张符合这一要求。

杂乱交织的纤维形成对粉尘的无数道屏障，纤维间宽阔的空间允许气流顺利通过。

惯性原理大粒子在气流中作惯性运动。

气流遇障绕行，粒子因惯性偏离气流方向并撞到障碍物上。

粒子越大，惯性力越强，撞击障碍物的可能性越大，因此过滤效果越好。

扩散原理小粒子作无规则的布朗运动。

对无规则运动作数学处理时使用传质学中的“扩散”理论，所以有扩散原理一说。

粒子越小，无规则运动越剧烈，撞击障碍物的机会越多，因此过滤效果越好。

效率随尘粒大小而异过滤器捕集粉尘的量与未过滤空气中的粉尘量之比为“过滤效率”。

小于0.1um(微米)的粒子主要作扩散运动,粒子越小,效率越高;大于0.5um的粒子主要作惯性运动,粒子越大,效率赵高.在0.1~0.3um 之间,效率有一处最低点,该粒径大小粉尘最难过滤.阻力纤维使气流绕行,产生微小阻力.无数纤维的阻力之和就是过滤器的阻力.过滤器阻力随气流量的增加而提高,通过增大过滤材料面积,可以降低穿过滤料的相对风速,以减小过滤器阻力.动态性能被捕捉的粉尘对气流产生附加阻力,于是,使用中过滤器的阻力逐渐增加.被捕捉的粉尘与过滤介质合为一体,形成新的障碍物,于是,过滤效率略有改善.被捕捉的粉尘大都聚集在过滤材料的迎风面上.滤料面积越大,能容纳的粉尘越多,过滤器的使用寿命越长.过滤器的报废滤料上积尘越多,阻力越大.当阻力大到设计所不允许的程度时,过滤器的寿命就到头了.有时,过大的阻力会使过滤器上已捕捉到的灰尘飞散,出现这种危险时,过滤器也该报废.静电若过滤材料带静电或粉尘带静电,过滤效果可以明显改善.其原因:静电使粉尘改变运动轨迹并撞向障碍物,静电力参与粘住的工作.。

空气过滤器创有喷雾净化过滤空气的工作原理
1、负离子增氧- 主要是用来增加室内空气的质量，确保安装空气过滤器的地方的空气有着足够的氧气。

2、氧化钛杀毒 - 降解室内空气中的甲醛、苯等有机毒气的污染纳米级二氧化钛由紫外光激活，进行过滤空气有效降解空气中的甲醛、苯等有机毒气的放射污染。

3、多重过滤 - 一般空气过滤器为了彻底的防止灰尘和病毒进去过滤区内，都会进行多重的过滤，这样才可以保证空气的清新。

4、PTC陶瓷加热————加热室内空气至舒适温度空气冷却器PTC陶瓷加热片对冬季进入室内的新风进行辅助预热，适当增加室内的温度，从而过滤空气，让家居温暖舒适。

5、紫外线杀毒 - 我们知道，紫外线是非常厉害的，用来杀毒，可以很简单并且有效快速的除掉残留在空气中的病毒。

以上五个步骤是空气过滤器基本的工作原理步骤，当然，在实际当中，空气过滤器的工作原理不仅仅使如此的简单，还有许多细节技术，这里大家无需知道，只要我们懂了基本的原理就可以了。

以采用金属水杯，但要有透明刻度显示水位。

中国计量学院2012 ~ 2013学年第2学期《热工基础》课程作业：文献综述学院：专业：成绩：姓名：学号：班级：题目：空气过滤器的理论和实际应用一、引言在现代生产生活中，人们会用到许多种过滤器。

在过滤器的帮助下，可以实现更高的生产效率，满足生活中不同的需求。

在这其中，空气过滤器可以说是最常见不过，住宅、办公楼、车辆、工厂、医院等，这些都是它大放异彩的舞台。

今天我们将对空气过滤器进行一次全面的认识，在此，我们会了解到空气过滤器的工作原理、功能特点等。

以完善对空气过滤器的认识，熟悉它的特点，为了在日后的生产生活实践中实际运用空气过滤器提供理论基础支持。

二、正文1 空气过滤器发展空气过滤器的原型是人们为保护呼吸而使用的呼吸保护器具。

此外, 空气过滤器在耐高温、耐腐蚀以及防水、防菌等方面也取很大的进展,满足了一些特殊的需求。

2 空气过滤器的应用随着环境污染的日益严重和人们环境意识的加强,空气质量已成为全世界关注的焦点.现在人们认识到空气过滤系统不仅要保护机械设备,还要保护人。

因此,空气过滤的应用范围越来越广泛。

空气过滤的最大应用是住宅楼,其次是商业和工业建筑。

此外,过滤设备还常用行下列场合:洁净室;复印设备;室内空气净化器;麻醉气体过滤设备;激光外科手术应用;HV AC系统(供暖、通风和空调系统);恒温室;计算机打印机;工作室空气过滤系统;空调器等。

2.1 住宅市场。

随着居室内空气质量的日益恶劣和人们环境意识的不断加强, 空气过滤系统在住宅的应用是有前途的,存在着潜在的巨大市场。

2.2 办公楼应用。

要求改善办公室空气质量的推动力是先进的办公设备的广泛应用。

2.3 生产工厂。

不同工厂对空气质量的要求差别很大。

装有排烟罩和污染控制设备的工厂需要补充大量的空气,如果这些工厂所在地区环境空气受到污染, 那么在将补充的空气分布到工作场所之前必须先进行过滤。

2.4 医院。

卫生行业是一个很庞大而特殊的行业, 它对空气的洁净度要求也很高。

计算机控制空气滤清器试验系统的研究的开题报告一、选题背景及意义空气滤清器作为工业生产、船舶、飞机等领域的重要设备，其滤清效果对于保障设备运行、延长设备寿命有着不可替代的作用。

因此，对于空气滤清器的性能评价以及其设计原则，一直是研究的热点问题。

目前，空气滤清器的性能评价试验主要采用人工操作的方式进行，存在试验过程中集中度不高、操作误差大、数据记录不便等问题。

基于此，计算机控制空气滤清器试验系统的研究能够实现试验自动化、数据记录精准、集中度高等优点，提升空气滤清器的性能评价效率和准确性。

二、研究内容本研究主要围绕计算机控制空气滤清器试验系统的研发展开，具体研究内容包括以下几个方面：1. 空气滤清器试验系统的构建：主要包括试验设备的选用、控制系统架构设计、测试数据采集与处理等方面的研究。

2. 试验控制程序开发：建立试验控制程序，实现空气流量、风压、过滤效率等参数的自动控制与记录，并通过计算机对数据进行分析处理，得出空气滤清器试验结果。

3. 系统性能测试：对空气滤清器试验系统进行全面性能测试，确定其稳定运行时间、试验数据误差范围、操作难易程度等指标。

三、研究意义本研究旨在实现计算机控制空气滤清器试验系统自动、精确、高效地完成空气滤清器性能评价试验，具有以下重要意义：1. 提升空气滤清器试验精度：自动化试验系统可以消除人为因素对于试验结果的影响，从而减小数据误差范围，提高试验精度。

2. 提高试验效率：自动化试验系统可以通过计算机对试验数据的自动处理，减少人工数据处理的时间和工作量，提高试验效率。

3. 促进空气滤清器技术的发展：自动化试验系统的研发，为空气滤清器的性能评价奠定了坚实的基础，为空气滤清器技术的发展提供了保障。

四、研究方法本研究采用“理论分析、实验研究、数据处理、模型建立”等多种方法进行。

1. 理论研究：对空气滤清器试验原理、试验对象的特点等方面进行情况调研和理论分析。

2. 实验研究：借助实验平台，对计算机控制空气滤清器试验系统进行实际操作，收集遇到的问题及操作时间，进行数据分析以及处理。

空气过滤器的过滤机理及影响因素
常用的空气过滤器的过滤介质为纤维，其过滤的机理主要有以下几种。

惯性作用：当尘粒随空气通过纤维的弯曲通道时，由于尘粒的惯性与纤维碰撞而被附着，且随气流速度及尘粒粒径的增加而增大；
扩散作用：当尘粒随空气围绕纤维表面作布朗运动时，因扩散作用与纤维接触而被附着；这一作用在尘粒较小，空气流速较低时更为明显；
拦截作用：当随空气通过纤维的尘粒粒径大于纤维间的间隙时被纤维截留；
静电作用：当尘粒随空气通过纤维时，由于摩擦产生的静电使尘粒被附着；
分子间范德华力：尘粒与纤维之间的分子间范德华力也能使其被附着于纤维之间。

影响空气过滤的因素：
尘粒粒径：越大，惯性、拦截作用越大，粒径越小，扩散作用越明显。

而中间粒径则滤过效率较低，因此常以中间粒径的粒子来检查高效滤过器的效率；
过滤风速：风速越大，惯性作用越强，但风速过强会将附着的尘粒吹出，并且风速过大也使滤过的阻力增加。

风速越小，扩散作用越强，滤过阻力越小；纤维直径与密实性：纤维越细及密实，与空气接触面积就越大，惯性及拦截作用越强，但阻力增加；
附尘作用：随滤过而进行，纤维表面沉积的粒子逐渐增多，因此需要定期清洗滤过介质。

第五章空气过滤器实验研究的理论基础过滤器分类§5.1.1 我国的空气过滤器分类对于一般通风用空气过滤器，我国有两种分级标准：GB 12218-89 “一般通风用空气过滤器性能试验方法” 和GB 14295-93 “空气过滤器”，它们之间的比较可见表。

注：表中效率均是大气尘分组计数效率（大气尘分组计数效率是指以大气尘为尘源，按≥μm、≥μm、≥μm、≥μm、≥μm和≥μm分组对过滤器进行计数效率的测定）。

当大气尘分组计数效率测定结果同时满足表中两个类别时，按低类别评定。

GB 12218-89 中规定I、II型过滤器效率亦可用人工尘计重法测试。

国内有人根据对百余种不同工艺、不同材质的空气滤材、滤器的测试，结合对国外的一些产品技术性能资料分析，于1980年提出按大气尘分组计数效率的空气过滤器分类方法[14] [15]如表所列。

它对过滤器的分类也有一定的实际使用意义。

§5.1.2 欧洲Eurovent4／9-93中空气过滤器分类Eurovent 4／9 “一般通风用空气过滤器分级效率的测试方法” 用Latex粒子或DEHS (己基癸二酸二乙酯)粒子及人工尘测试一般通风用过滤器的分级效率及计重效率、容尘量，将过滤器分为EUl～EU9不同类别，见表。

§5.1.3 美国中的空气过滤器分类ASHRAE 标准（96）“一般通风用空气净化设备粒径、过滤效率的测试方法”将取代中的比色法作为测定和评价一般通风用空气过滤器的方法。

该标准用0.3~10μm 固态、干燥的多分散相KCL 粒子及ASHRAE 二号尘来测试过滤器的计数分级效率（PSE ），绘制整个容尘过程的最小PSE 曲线，然后将12个粒径档分成三个粒径范围求其分组效率，为过滤器定级（共16级），见表。

注：表中 E 1、E 2、E 3分别指第一、 二、 三组的平均粒径效率。

§5.1.4前苏联的过滤器分级方法前苏联过去是用石英粉测一般过滤器效率，用油雾浊度比较法测高效过滤器效率的。

空气净化过滤器过滤原理机械式空气过滤器去除气流中的颗粒，因为颗粒与过滤介质中的纤维表面接触后会粘附在纤维上。

颗粒与过滤介质中的纤维接触后过滤的机理为滤除（筛效应）、拦截效应、扩散效应、惯性效应以及静电效应。

过滤原理主要应用于机械式过滤器，并受颗粒大小的影响。

静电过滤通过制造工艺的一部分-更换介质实现。

筛效应当介质组成（纤维、筛孔、波纹金属等）之间的缺口尺寸小于粒子直径时，过滤器经过设计捕捉这些颗粒。

这种原理广泛应用于大多数过滤器设计中，完全取决于颗粒的直径大小、介质间距和介质密度。

惯性效应利用空气方向的快速变化和惯性原理将大量（粒子）从气流中分离出来。

处于某个速度的微粒子趋向于保持这种速度，并保持相同的方向继续前进。

如果过程粒子浓度很高，一般应用这种原理。

并且，在很多情况下，预过滤器模式和更高效的终过滤器均采用这种原理。

拦截效应为了实现拦截，一个粒子必须从一个纤维半径距离内进入。

颗粒因此与纤维接触并附着其中。

拦截原理与嵌入原理相比，不同之处在于被拦截的颗粒较小，且其惯性不能足够使颗粒继续直线运行。

因此随空气流动直至与纤维接触。

扩散效应当一个颗粒无规则运动（布朗运动）时，该颗粒碰撞到一根纤维而被捕捉。

当一个颗粒逃离介质中的某个区域，通过吸引和捕捉，它在介质中创造一个较低浓度的区域，另一个粒子扩散至该区域将被捕捉。

为提高这种吸引的可能性，过滤器的扩散效应要在较低滤速和/或者高密度的微细纤维下起作用，纤维一般为玻璃纤维或者其它纤维材质。

粒子在“捕捉区”的时间越多，收集介质（纤维）的表面区域较大，捕捉的机会越大。

根据此过滤效应，过滤器制造商采用两种不同的方法——采用更大面积的细玻璃纤维板类型介质或者采用更小面积的高蓬松玻璃纤维介质。

静电效应使用大直径纤维介质的过滤器依靠静电电荷来提高细小颗粒的去除效率。

一般情况下选择大直径纤维介质是因为较低的成本和较低的气流阻力。

然而，通常随着时间的推移，这些过滤器将失去它们的静电电荷，因为它们表面捕捉的颗粒占据了带电荷基，从而抵消了它们的静电电荷。