纳米纤维因其直径小、孔隙率高以及功能丰富等独特优势已经成为空气过滤领域中重要的研究方向之一。有效的理论数值计算指导是纳米纤维空气过滤膜研究与发展的关键。本文搭建了可用于纳米纤维膜空气过滤性能计算的仿真分析系统,实现了纳米纤维膜的3D拓扑重构及其过滤性能的计算,验证了该系统的功能,并探索了仿真分析系统在空气过滤领域中的应用。实现了纳米纤维膜的3D拓扑重构算法,可重构结构特征相同的纳米纤维模型。研究了颗粒物的动力学行为、沉积力学模型、过滤机理等相关理论,实现了纳米纤维膜过滤效率的计算模块。研究了泊肃叶定律和压降原理及其计算方法,实现了基于SEM图像的过滤压降计算模块。验证了分析系统的功能,针对纳米纤维膜的拓扑结构和厚度进行了数值计算与实验比对,实验研究了不同PVDF/PAN占比纳米纤维膜和不同电纺时间PVDF纳米纤维膜的过滤性能,对比结果表明,过滤效率计算误差在10%以内,过滤压降计算误差在20%以内,计算结果趋势与实验结果相符,能够反映不同拓扑结构的过滤性能差异。探究了仿真分析系统的应用,在过滤理论方面,针对不同温度、空气流速及颗粒物直径下纳米纤维膜的过滤性能研究,结果表明,温度的升高使得过滤效率增加压降减小,空气流速越快其过滤效率下降压降增加,随着颗粒物直径的增加过滤效率先减小后增加。在纳米纤维膜的结构方面,基于PAN/PVDF针对厚度以及堆叠的拓扑结构进行了研究,结果表明,PAN和PVDF的最佳厚度分别在1μm和10～18μm,相较于纯PAN和PVDF堆叠拓扑结构,PAN+PVDF的结构具有更优的品质因子。本文搭建了用于纳米纤维膜的空气过滤的仿真分析系统,实现了纳米纤维膜的3D拓扑重构,验证了系统的功能,并初步探索了该系统在空气过滤领域中的应用,为纳米纤维空气过滤膜的研究与发展提供了便捷有效的工具。