امكان سنجي فيلتراسيون آكوستيكي جهت جذب ذرات خروجي از اگزوز موتورهاي ديزل

دسته بندي : فنی و مهندسی » مکانیک
چکيده:
جداسازي ذرات معلق در گازها به ويژه هوا، مورد توجه اغلب صنايع از جمله صنايع خودرو سازي، هسته اي، کارخانجات سيمان و نيز علوم زيست محيطي مي باشد. براي کاهش آلودگي دو روش عمده وجود دارد:
الف) کاهش توليد آلاينده ها
ب) جلوگيري از انتشار آلاينده ها در محيط
در اين تحقيق جداسازي دوده از گازهاي خروجي اگزوز موتورهاي ديزل مورد بررسي قرار مي گيرد.
دو مبحث بنيادي در اين تحقيق عبارتند از:
الف) بررسي خصوصيات ذرات آلاينده خروجي از اگزوز
ب) بررسي امكان سنجي استفاده از امواج آكوستيكي براي حذف ذرات معلق در گازهاي خروجي اگزوز موتور هاي ديزل
نتايج حاصله از اين بررسي نشان مي دهد که ذرات آلاينده داراي قطر تقريبي  10-01/0ميکرون با حداکثر تجمع جرمي در محدوده کمتر از 4/0 ميکرون مي باشند.
بدين منظور، مدل سازي عددي در مورد انباشت اکوستيکي براي بدست آوردن پارامترهاي آزمايش و تاثير اين پارامترها در شبيه سازي و نتايج آزمايش انجام شد.
نتايج آزمايشگاهي حاصله نشان مي دهد كه از امواج آكوستيكي براي جداسازي ذرات گازهاي خروجي اگزوز با بازده بالا مي توان استفاده كرد. سيستم فيلتراسيون آكوستيكي براي ذرات بزرگتر از 0.2 ميكرون و براي دبي عبوري کوچکتر از 30 ليتر بر دقيقه، در گستره توان صوتي اعمالي  30 وات، کارآيي دستگاه نشست دهنده بيشتر از 95 درصد مي باشد. براي دبي 50 ليتر بر دقيقه با توان صوتي 30 وات بازده 45% مي باشد كه براي افزايش بازده فيلتراسيون در دبي هاي بالاتر، ميتوان از چند سيستم به صورت موازي استفاده نمود.

فهرست مطالب:
چکیده
فصل اول: مقدمه    
فصل دوم: مروري بر ادبيات و اصول و مباني نظري    
2-1 مقدمه    
2-2 سيستم جدا ساز ذرات معلق در گازها    
2-2-1 صافي هاي کيسه اي     
2-2-2 ته نشين کننده هاي ثقلي     
2-2-3 شوينده ها    
2-2-4 سيکلونها    
2-2-5 نشست دهنده الکتروستاتيک    
2-3 زمينه تاريخي    
2-4  مكانيزمهاي انباشت آكوستيك    
2-4-1 فعل و انفعالات اورتوكينتيك    
2-4-2 فعل و انفعالات هيدروديناميك    
2-4-3 واكنشهاي آشفتگي آكوستيك    
2-4-4 روان سازي آكوستيك    
2-4-5 توده آكوستيك    
2-5 مدلهاي شبيه سازي فعلي    
2-5-1 مدل وولك    
2-5-2 مدل شو    
2-5-3  مدل تيواري    
2-6 مدل سانگ    
فصل سوم: روشها و تجهيزات    
3-1 مقدمه    
3-2 روش شبيه سازي انباشت آكوستيك    
3-2-1 فرضيات انجام شده در مدل سازي    
3-2-2 الگورِيتم مدل سازي    
3-3  سيستم آزمايشگاهي فيلتراسيون آكوستيكي    
3-3-1 سيستم آزمايشگاهي اندازه گيري توزيع اندازه ذرات    
3-3-2 آزمايشات مربوط به دستگاه نشت دهنده آکوستيکي    
3-3-3 مواد مورد استفاده    
3-4 كاليبراسيون وسايل آزمايشگاهي     
فصل چهارم: نتايج و تفسير آنها    
4-1 مقدمه    
4-2 نتايج آزمايشگاهي    
4-2-1  اندازه گيري توزيع اندازه و غلظت کلي ذرات خروجي از اگزوز موتورهاي ديزلي    
4-3 آزمايشات مربوط به دستگاه نشست دهنده آکوستيکي    
4-3-1 آزمايش بدست آوردن فرکانس هاي بحراني    
4-3-2 رسم پروفيل فشار آکوستيکي در طول لوله    
4-3-3 اعمال امواج آکوستيکي بر روي جريان ايروسل    
4-3-3-1 اعمال امواج آکوستيکي برروي ذرات درحالت بدون دبي و ساکن    
4-3-3-2 اعمال امواج بر روي جريان ايروسل    
4-4 بررسي تأثير عوامل موثر در بازده فيلترهاي آکوستيکي در خروجي موتور هاي ديزل    
4-4-1 بررسي تأثير دبي عبوري از محفظه    
4-4-2  بررسي اثر توان اعمالي امواج    
4-4-3 بررسي تاثير دما و فشار    
4-4-4  تأثيرات فركانس صدا    
4-4-5 اثر اندازه ذرات    
فصل پنجم: منابع و ضمائم 
فهرست منابع و مراجع    
ضميمه 1    
ضميمه 2    
ضميمه 3    
فهرست نمودارها
فهرست جداول
ليست علائم