不同抽吸状态下卷烟动态通风特征的数值模拟

为了考察不同抽吸状态下卷烟动态通风特征，测量了3R4F卷烟在非燃烧不同抽吸状态下的压降与总通风率，建立了包含通风孔结构的全烟支气体流动3维数学模型，通过测量3R4F卷烟在17.5 mL/s恒速抽吸过程中的压降与总通风率对数学模型进行了验证，发现测量值和模拟值两者相对误差均小于1.5%。利用所建数学模型分析了17.5 mL/s恒速抽吸状态下与ISO标准抽吸状态下3R4F卷烟内部气流压降和速率的3维分布规律以及轴向分布规律。结果显示：在恒速抽吸状态下，从3R4F卷烟纸进入卷烟内部的气流速率与距卷烟气流入口端距离成正比例关系；在ISO标准抽吸状态下，3R4F卷烟压降与抽吸流量呈正比例关系，而卷烟总通风率与抽吸流量无关并保持恒定不变。所得结果可为深入理解卷烟燃烧过程中气流运动规律、燃烧过程调控机理以及卷烟参数优化设计提供理论支持。