エアフィルトレーションは家庭や医療，産業など様々な場面で使われている．深層濾過機構は粒子状物質(PM：Particulate Matter)をフィルタ内部で捕捉するため，エアフィルトレーションにおいて重要な役割を果たしている．本研究では格子Boltzmann法，仮想流束法を用いたTwo–way couplingによってエアフィルトレーションの数値解析を行った．さらに，粒子–粒子間，粒子–繊維間相互作用を考慮したDiscrete element methodを用いてParallel，Staggered，Mixedの3種の繊維フィルタモデルの濾過性能を調べた．Mixedモデルは本研究で提案しているフィルタモデルで，StaggeredモデルとParallelモデルが1つのフィルタ内で混在しているフィルタである．本論文では大きく分けて3つのMixedモデルを提案し，総じて30パターンのフィルタモデル解析を行った．濾過解析の結果，Parallel繊維対とStaggered繊維対を交互に配置したMixedモデルでは圧力損失と捕集効率の複合的評価指標であるFiltration factorがParallelモデルやStaggeredモデルよりも高く，より高性能なフィルタモデルとなることが認められた．