纖維層濾料由眾多單纖維構(gòu)成，首先研究單一纖維的捕集機理。當含塵氣流繞流纖維體時，發(fā)生攔截效應(yīng)、慣性效應(yīng)、擴散效應(yīng)、靜電效應(yīng)、重力效應(yīng)，從而捕集塵粒，如圖2 -1所示。
圖2 -1纖維體捕集粉塵機理
1-慣性2-攔截3-擴散4-靜電5-重力
1．慣性效應(yīng)
當塵粒沿流線運動接近纖維體時，氣體繞流，而較大質(zhì)量的塵粒受慣性力作用偏離流線，切向運動，與纖維碰撞而截留。
2．攔截效應(yīng)
當塵粒沿流線運動接近纖維體時，大多數(shù)細小的塵粒隨氣流繞流，只有半徑大于或等于塵粒中心至纖維邊緣之間距離的塵粒，被纖維攔截鉤附。
3．擴散效應(yīng)
粒徑≤0.1μm的微粒在流體分子熱運動的作用下產(chǎn)生不規(guī)則的布朗擴散，脫離流線，被纖維捕集。對于0. lμm的微粒，在常溫下每秒擴散距離可達17 μm。粒徑越小、含塵氣體溫度越高，擴散效益越明顯。
4．靜電效應(yīng)
因受摩擦感應(yīng)或外加電場的作用，使塵粒或纖維荷電，當兩者電荷極性相反時，在庫侖力的作用下，塵粒被纖維吸引而捕集。
5．重力效應(yīng)
當塵粒粒徑較大、質(zhì)量較重，而氣流速度較小時，塵粒在重力作用下，脫離運動軌跡，沉落纖維表面而捕集。
此外，還有分子間吸引的范德華效應(yīng)、溫差造成的熱致遷移效應(yīng)、濃度差異引起的濃度擴散效應(yīng)。
以上各種捕集效應(yīng)是以單一纖維作孤立捕集體來描述的，實際上，起過濾作用的是按一定組織結(jié)構(gòu)排列的眾多纖維集合體，纖維之相互發(fā)生影響。同時，過濾。過程通常不是一種效應(yīng)起作刊用，而是多種效應(yīng)同時起作用，各種捕集效應(yīng)所起的捕集作用因塵粒大小、流速高低而異。圖2 -2為各種捕集效應(yīng)的作用區(qū)域。
