フィルタ流れ解析 — 実践ガイドとベストプラクティス

代表的な3つのケースを紹介しよう。

フィルタバンクの前面にディフューザーがあり、フィルタ面への風速分布が不均一になるケースだ。CFDで評価して均一化を図る。

解析手順:

1. AHU内部の形状をCADでモデル化（ディフューザー、フィルタバンク、コイル）

2. フィルタをPorous Jumpで設定

3. 入口にファンBCまたはVelocity Inletを設定

4. フィルタ面上の風速分布を評価

5. フィルタ面の風速均一度指数を算出

$\gamma > 0.9$ が望ましい。0.8未満だとフィルタの局所寿命が短くなり、高風速部の捕集効率が低下する。

DPFはウォールフローモノリス構造で、隣接するチャネルの壁を通して排ガスを濾過する。CFDでは1チャネルの2D軸対称モデルで代表特性を求め、全体は1Dモデルと連成させる方法が一般的だ。

DPFの圧損は次式で表される。

バグフィルタ（布製フィルタ）の圧損はダスト層の厚さに大きく依存する。初期圧損とダスト堆積後の圧損を区別してモデル化する必要がある。

そう。逆洗（パルスジェット）後に $W$ がリセットされ、再び堆積が始まるサイクルをモデル化する場合はTransient解析+UDFが必要になる。

その通り。フィルタの圧損が動圧に比べて十分大きい場合（$\Delta p_{filter} \gg \rho V^2/2$）、フィルタ面の流速分布は自然に均一化される。逆に言えば、低圧損のプレフィルタでは偏流が問題になりやすい。