بررسي عددي اثر تغيير دماي محيط و صفحات ايمپكتور حقيقي بر راندمان آن

Numerical Investigation of Ambient Temperature and Actual Impactor Plates Effects on Its Efficiency

در كار حاضر به بررسي و شبيه سازي جريان هوا، حاوي ذرات معلق جامد در ايمپكتور حقيقي پرداخته شده است كه ذرات مورد بررسي در محدوده ميكرون هستند. نتايج اين كار را مي توان به صورت شبيه سازي حركت ذرات در ايمپكتور حقيقي، بررسي تغييرات چگالي ذرات و همچنين اثر تغييرات دمايي محيط اطراف و صفحات ايمپكتور بر راندمان جمع آوري بيان كرد. در قسمت اول با استخراج معادلات حاكم بر اين پديده و انتخاب روش عددي مناسب براي حل اين معادلات، مسير حركت ذرات شبيه سازي شده است. با استفاده از مشخص بودن مسير ذرات مي توان تعداد ذرات رسوب كرده روي صفحه جمع آوري را مشخص كرده سپس با توجه به روابط ذكرشده راندمان جمع آوري براي يك كار آزمايشگاهي به دست آمده كه مقايسه اين نتايج با مقادير آزمايشگاهي نشان دهنده صحيح بودن روش انتخابي است. در قسمت بعد با انتخاب ذرات با چگالي هاي متفاوت، به بررسي اثر تغييرات دمايي محيط اطراف، تغييرات دماي هواي ورودي با فرض ثابت بودن دماي صفحه جمع آوري و تغييرات دماي صفحه جمع آوري بر راندامان ايمكتور پرداخته شده است. نتايج نشان مي دهند چگالي ذرات روي راندمان ايمكتور اثر زيادي گذاشته و اين تغييرات باعث كاهش قطر برش بين 2/2 تا 4/2ميكرومتر در محدوده مورد بررسي خواهد بود. گرم شدن محيط كاري ايمپكتور با توجه به افزايش ويسكوزيته هوا باعث كاهش راندمان ايمپكتور مي شود. بررسي هاي انجام شده نشان داد با تغييرات دماي صفحه جمع آوري نيز بازده جمع آوري ذرات دچار تغيير خواهد شد.

In the present work, an investigation and simulation of the air flow, containing solid suspended particles in the actual impactor is done studied; particles under investigation are in the micron range. The results of this work can be illustrated by simulating the motion of particles in an actual impactor, investigating the effects of temperature changes on the surrounding environment, and the impedance plates on the accumulation efficiency. In the first part, by deriving the governing equations for this phenomenon and choosing the appropriate numerical method for solving these equations, the path of particles motion is simulated. By determining the path of the particles, it is possible to determine the number of particles deposited on collecting plate, and then according to the mentioned relations, the collection efficiency is obtained for a laboratory experiment, which compared with laboratory values. This comparison indicates the acceptable accuracy of the chosen employed method. In the next section, by selecting particles with different densities, effect of the environment temperature and inlet air variations by assuming constant plate temperature, and collector plate temperature variation on the impactor efficiency have been investigated. The results show that the particle density affects the efficiency of impactor, and reduces the diameter of cut from 2.2 to 4.2 in micrometer range. Due to the increased viscosity of the air, the heating of impactor’s environment reduces the efficiency of impactor. The results showed that temperature variation of the collection plate could also change the particle collecting efficiency.