Slip flow and shadowing effects in multilayered fibrous filter media
Notice bibliographique
Résumé
Air filtration devices, including N95 facemasks and HEPA filters are often made of a small amount of nanofibers deposited on a layer of microfibers using techniques like melt-blowing or electrospinning. This multilayered structure enhances filter performance, mechanical properties, lifespans and cost efficiencies. At the surface of nanofibers, rarefied gas effects such as gas slippage, reduce pressure drop and increases capture efficiency. However, the influence of flow disturbances between fibers in multilayered filter media on filtration performance in the slip regime remains understudied. In this paper, direct numerical simulations of slip flows through three-dimensional digitalized filter media were carried out using a new lattice Boltzmann method. Results show that as the Knudsen number increases, flow redistributes from large pores to small pores, reducing pressure drop and increasing capture efficiency. Flow visualization revealed a shadowing effect exerted by coarse fibers on adjacent fine fibers, which increases the pressure drop caused by microfibers within the multilayered structure compared to their isolated counterparts. While the contribution of this flow shading to filter performance was measurable (5%), the impact of slip flow on the quality factor was far more substantial (80%).Copyright © 2026 American Association for Aerosol Research
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».