1.一種基于cfd計算的加熱不燃燒卷煙煙支中異形空腔濾棒的設(shè)計方法,其特征在于包括以下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述一種基于cfd計算的加熱不燃燒卷煙煙支中異形空腔濾棒的設(shè)計方法,其特征在于步驟1)中,所述支撐段為圓筒形中空通道,長度范圍6~14?mm,優(yōu)選長度6mm;內(nèi)徑范圍4.2~6.2?mm,優(yōu)選4.2?mm;中空通道與卷煙紙之間由醋纖絲束填充。
3.如權(quán)利要求1所述一種基于cfd計算的加熱不燃燒卷煙煙支中異形空腔濾棒的設(shè)計方法,其特征在于步驟1)中,過濾段長度范圍6~10?mm,優(yōu)選長度為8?mm;內(nèi)徑統(tǒng)一7.2?mm,過濾段內(nèi)部填充孔隙率為0.6936的醋纖絲束,該孔隙率基于ct掃描法測得。
4.如權(quán)利要求1所述一種基于cfd計算的加熱不燃燒卷煙煙支中異形空腔濾棒的設(shè)計方法,其特征在于步驟2)中,將異形空腔結(jié)構(gòu)設(shè)計為一字形、十字形、五星形;異形通道開孔截面積范圍2~12?mm2,異形空腔沿中軸線以0~1的扭曲率進行扭轉(zhuǎn),空腔長度范圍11~19mm;空腔通道與卷煙紙之間由醋纖絲束填充。
5.如權(quán)利要求4所述一種基于cfd計算的加熱不燃燒卷煙煙支中異形空腔濾棒的設(shè)計方法,其特征在于步驟2)中,異形通道開孔截面積優(yōu)選4~10?mm2;異形空腔沿中軸線以0~0.8的扭曲率進行扭轉(zhuǎn);空腔長度19?mm。
6.如權(quán)利要求1所述一種基于cfd計算的加熱不燃燒卷煙煙支中異形空腔濾棒的設(shè)計方法,其特征在于步驟3)中,所述外流場為模擬過程中在過濾段后端增加長度為2?mm圓筒形擴展域,根據(jù)此區(qū)域的模擬結(jié)果有助于準確獲取出口處煙氣溫度,同時有效避免煙氣堵塞回流,確保模擬結(jié)果的可靠性。
7.如權(quán)利要求1所述一種基于cfd計算的加熱不燃燒卷煙煙支中異形空腔濾棒的設(shè)計方法,其特征在于步驟4)中,在所述ansys?fluent中按照實際情況設(shè)置邊界條件,通過用戶自定義函數(shù)并根據(jù)加拿大深度抽吸標準,將入口速度動態(tài)設(shè)定為,單位為m/s;出口壓力設(shè)置為0?pa;煙支內(nèi)部表面熱狀態(tài)設(shè)為恒定熱流密度;卷煙紙壁面采用對流換熱模型,模擬室溫條件下來流與卷煙紙的換熱過程,傳熱系數(shù)為10?w/(m2·k)、卷煙紙厚度為0.075?mm。
8.如權(quán)利要求1所述一種基于cfd計算的加熱不燃燒卷煙煙支中異形空腔濾棒的設(shè)計方法,其特征在于步驟4)中所述組分運輸模型考慮組分焓值對物質(zhì)擴散的影響,使得ansysfluent求解器中的能量方程包含組分運輸項;所述離散相模型則關(guān)注顆粒物運動和熱質(zhì)傳遞過程,抽吸過程中煙氣向過濾段流動并伴隨冷凝現(xiàn)象,部分煙氣由氣體變成氣溶膠液滴,此過程中煙氣視為連續(xù)相,氣溶膠液滴視為離散相,并考慮連續(xù)項和離散相之間的傳熱和傳質(zhì),提高模擬結(jié)果的準確性。
9.如權(quán)利要求1所述一種基于cfd計算的加熱不燃燒卷煙煙支中異形空腔濾棒的設(shè)計方法,其特征在于步驟5)中濾棒出口處的煙氣溫度為濾棒中心出口1?mm處的煙氣溫度數(shù)據(jù),將此數(shù)據(jù)與實際測溫實驗對比,確保仿真結(jié)果真實反映實際抽吸情況。
10.如權(quán)利要求1~9中任一所述一種基于cfd計算的加熱不燃燒卷煙煙支中異形空腔濾棒的設(shè)計方法設(shè)計的異形空腔濾棒。