餐厨油烟是食物高温加工过程中产生的危害人体健康的气、液、固三相混合物,成分复杂,治理难度大,严重威胁生态系统和居民健康。随着我国第三产业蓬勃发展,餐厨油烟已成为城市大气污染的重要来源之一,对餐厨油烟的净化治理已不容忽视。然而,现有油烟净化装置结构复杂,维护费用高,油烟净化效率不高,且随使用时长的增加效率衰减现象严重,难达到理想的净化效果。开发节能、高效的油烟净化技术已成为餐厨油烟治理的关键。本论文旨在通过技术创新,以装备设计角度为出发点,借鉴海水淡化与盐雾分离技术,将多层丝网惯性捕集原理引入餐厨油烟净化过程,应用于餐厨油烟高效净化领域,提高净化技术水平,促进油烟净化装备快速发展。为此,本论文构建了餐厨油烟惯性捕集净化系统,以测试多层丝网惯性捕集原理在油烟净化过程中的实际应用效果,并进行工艺参数优化。主要研究内容和结果如下:(1)实验获取了 160 mm圆形管路内主体气速与管路中心气速的函数经验关系,探究了丝网填料压降随主体气速的变化规律。结果表明,在主体气速为2.0～3.0 m/s时,油烟惯性捕集净化装置的丝网填料压降为400～750 Pa。降低丝网填充率可以有效地降低填料压降,填充率为12.3%的丝网填料模块在避免气体短路的同时具有较低的填料压降。(2)探究了多层丝网惯性捕集模块的油烟净化性能,2.6 m/s的主体气速下,模块的油烟净化效率可达到90%以上,满足国家标准中对油烟净化设施的最低去除效率的要求。当丝网填充率介于12.3%～15.3%时,惯性捕集模块具有良好的油烟去除性能,填充率低于11.4%时,丝网模块净化效率大幅下降。油烟净化过程十分复杂,随烹饪方式与加热温度的变化,污染物的性质发生变化。随启用的灶头数目的变动,油烟处理负荷剧烈波动。实验表明,对不同加热温度下产生的油烟污染物、低浓度油烟污染物与高浓度油烟污染物,丝网模块均能保证90%以上的油烟净化效率。(3)利用FLUENT软件,从压降变化的角度,探究流体与丝网表面相互作用的过程,细微调控丝网与丝网间的排列方式,改善流体再分布过程,以指导实际应用。(4)结合实验结果与流体力学模拟,设计出一款餐厨油烟净化产品设计方案,可应用于大中型餐饮行业。采用800 mm×800 mm的方形管路,气体总处理量可达到6000 m3/h,油烟净化效率可达到90%以上。