PM2.5是造成的雾霾问题的“元凶”之一,然而现有技术和设备对烟气中PM2.5的捕获率极低,加上我国对于污染物排放限值不断收严,因此非常需要针对PM2.5的精细除尘技术。本课题组创造性的设计了一套利用电磁场驱动磁性多孔介质捕集烟气中微细粉尘的系统,本文采用数值模拟的方法,对系统进行进一步的优化。本研究基于已有的材料及设备,首先对自制磁性多孔材料进行改进,应用捕集机理对其捕集粉尘的效率进行理论分析及计算,运用气固两相流、电磁学等理论建立数学及物理模型;为弥补理论计算中的未考虑多孔介质孔隙结构导致的未知影响,提出利用分形理论对单个多介质捕集效率进行数值模拟研究,采用Fluent软件,阐明多孔介质直径、孔隙率、相对运动速度对捕集效率的影响规律;再对组合磁场下的两种磁性多孔介质运动的轨迹进行了数值模拟,编译并加入了 UDF来施加磁化力,找出不同磁介质所需磁感应强度的规律,并证明了两种多孔介质混合投入同一磁场中运动的可行性。最后将文献中的实验结果和数值计算的结果进行对比来验证模拟的准确性。从理论上计算多孔介质捕集PM2.5的效率,可知粉尘与磁性多孔介质的直径比R越小越有利于粉尘的捕集;在利用分形理论模拟出单个多孔介质捕集粉尘的结果表明,单个多孔介质内部的速度分布呈现非均匀现象,孔隙密度影响多孔介质的渗流特性;多孔介质孔隙率不应过大或过小,孔隙率为70.23%时捕集效率最高;相对速度与捕集效率成正比,多孔介质粒径与捕集效率成反比,粒径为25μm时捕集效率最高,且模拟的结果与文献中的实验结果相吻合。对组合磁场下的磁性多孔介质运动轨迹进行模拟分析,结果表明,组合磁场的加入有利于多孔介质长行程的运动和回收;粒径为25μm的钢毛的管道填充率最高,且耗电量、材料成本低;当用钢毛替代多孔镍时,多孔介质与粉尘轨迹重合率基本一致,证明了两种多孔介质混合投入同一磁场中运动的可行性,此时钢毛的粒径应小于多孔镍;最后通过与文献中的实验结果进行对比后可见磁介质运动轨迹趋势基本相同,验证了本模型的正确性。