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Modeling the pressure drop across fibrous media under transitional flow conditions - Numerical approach

D. Thomas*, A. Charvet, N. Bardin-Monnier, E. Cabaset

Université de Lorraine, CNRS, LRGP, Nancy, France

[2025]

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Résumé

L'objectif de cette étude est la détermination d'un modèle de perte de charge tenant compte des effets de glissement afin d'alimenter in fine un code de calcul dédié à l'optimisation de la structure d'un filtre à fibres. L'étude numérique de l'écoulement au travers de structures fibreuses a permis de développer un modèle présentant une bonne adéquation avec les valeurs simulées (écart inférieur à 10%) en régime d'écoulement de transition. La génération d'environ trois cents structures fibreuses aux propriétés diversifiées (compacités s'étalant de 3 à 50% et diamètres de fibres compris entre 0,2 et 8 µm) permet un large domaine d'applicabilité de ce modèle

Mots clés

Perte de charge, milieu fibreux, effet de glissement

Abstract

The aim of this study is to determine a pressure drop model taking into account the slip effect, in order to ultimately feed a calculation code dedicated to the structure optimization of a fibrous filter. The numerical study of flow through various fibrous structures enabled us to develop a model in good agreement with the simulated values (deviation less than 10%). Around three hundred fibrous structures were generated, with packing density ranging from 3 to 50% and fiber diameters from 0.2 to 8 µm.

Keywords

Pressure drop , fibrous media, slip effect

DOI

10.25576/ASFERA-CFA2025-43914

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