可压缩性对过滤介质行为的影响

过滤器由多孔材料构成，当流体在施加压差下通过时捕获污染物。然而，该施加压力的一个副作用是压缩过滤器。这改变了渗透率，可能影响其性能。随着施加压力增加，过滤器处理的流体通量也会增加，但渗透率会下降。最终渗透率在过滤器中某点降至零，流体通量跌至零。在本文中，我们推导了由施加压差引起并导致压缩的过滤器内流体传输模型。我们借此确定了在不使渗透率降至零且过滤器停机的条件下可实现的最大操作通量。我们确定了在最大化通量与最小化功耗之间取得平衡的材料属性。我们还展示了选择初始空间相关渗透率如何导致运行下均匀可渗透的过滤器，并找到了在给定施加压力下使通量最大的渗透率分布，二者均具有理想的工业意义。本文所阐述的思想为建模过滤堵塞等更复杂情景建立了框架。