فهرست مطالب
عنوان صفحه
1-فصل اول: مقدمه.......................................................................................................... 1
2- فصل دوم: مروری بر ادبیات و اصول و مبانی نظری........................................................................ 4
2-1 مقدمه................................................................................................................................................................ 5
2-2 سیستم جدا ساز ذرات معلق در گازها....................................................................................................... 8
2-2-1 صافی های کیسه ای............................................................................................................................... 8
2-2-2 ته نشین کننده های ثقلی..................................................................................................................... 8
2-2-3 شوینده ها.................................................................................................................................................. 9
2-2-4 سیکلونها..................................................................................................................................................... 9
2-2-5 نشست دهنده الکتروستاتیک................................................................................................................ 9
2-3 زمینه تاریخی.................................................................................................................................................. 10
2-4 مکانیزمهای انباشت آکوستیک.................................................................................................................. 11
2-4-1 فعل و انفعالات اورتوکینتیک................................................................................................................ 11
2-4-2 فعل و انفعالات هیدرودینامیک............................................................................................................. 17
2-4-3 واکنشهای آشفتگی آکوستیک............................................................................................................. 20
2-4-4 روان سازی آکوستیک............................................................................................................................ 19
2-4-5 توده آکوستیک......................................................................................................................................... 23
2-5 مدلهای شبیه سازی فعلی............................................................................................................................ 24
2-5-1 مدل وولک................................................................................................................................................. 24
2-5-2 مدل شو...................................................................................................................................................... 25
2-5-3 مدل تیواری............................................................................................................................................. 25
2-6 مدل سانگ....................................................................................................................................................... 25
3-فصل سوم: روشها و تجهیزات......................................................................................................................... 27
3-1 مقدمه................................................................................................................................................................ 28
3-2 روش شبیه سازی انباشت آکوستیک........................................................................................................ 28
3-2-1 فرضیات انجام شده در مدل سازی...................................................................................................... 28
3-2-2 الگورِیتم مدل سازی................................................................................................................................ 29
3-3 سیستم آزمایشگاهی فیلتراسیون آکوستیکی........................................................................................ 30
3-3-1 سیستم آزمایشگاهی اندازه گیری توزیع اندازه ذرات...................................................................... 30
3-3-2 آزمایشات مربوط به دستگاه نشت دهنده آکوستیکی..................................................................... 33
3-3-3 مواد مورد استفاده.................................................................................................................................... 41
3-4 کالیبراسیون وسایل آزمایشگاهی .............................................................................................................. 43
4- فصل چهارم: نتایج و تفسیر آنها............................................................................................................. 45
4-1 مقدمه................................................................................................................................................................ 46
4-2 نتایج آزمایشگاهی.......................................................................................................................................... 47
4-2-1 اندازه گیری توزیع اندازه و غلظت کلی ذرات
خروجی از اگزوز موتورهای دیزلی........................................................................................................................ 46
4-3 آزمایشات مربوط به دستگاه نشست دهنده آکوستیکی...................................................................... 49
4-3-1 آزمایش بدست آوردن فرکانس های بحرانی..................................................................................... 49
4-3-2 رسم پروفیل فشار آکوستیکی در طول لوله....................................................................................... 52
4-3-3 اعمال امواج آکوستیکی بر روی جریان ایروسل................................................................................ 55
4-3-3-1 اعمال امواج آکوستیکی برروی ذرات درحالت بدون دبی و ساکن......................................... 55
4-3-3-2 اعمال امواج بر روی جریان ایروسل............................................................................................... 62
4-4 بررسی تأثیر عوامل موثر در بازده فیلترهای آکوستیکی
در خروجی موتور های دیزل...................................................................................................................... 67
4-4-1 بررسی تأثیر دبی عبوری از محفظه..................................................................................................... 65
4-4-2 بررسی اثر توان اعمالی امواج............................................................................................................... 72
4-4-3 بررسی تاثیر دما و فشار.......................................................................................................................... 75
4-4-4 تأثیرات فرکانس صدا............................................................................................................................. 77
4-4-5 اثر اندازه ذرات.......................................................................................................................................... 77
5- فصل پنجم........................................................................................................................................................ 79
فهرست مراجع........................................................................................................................................................ 83
ضمیمه 1................................................................................................................................................................... 85
ضمیمه 2................................................................................................................................................................... 88
ضمیمه 3................................................................................................................................................................... 95
فهرست نمودارها
شکل 2-1- حجم انباشت آکوستیک........................................................................................................................... 12
شکل 2-2- حجم واقعی انباشت آکوستیکی............................................................................................................. 14
شکل 2-3- مکانیزم های آشفتگی................................................................................................................................. 20
شکل 2-4- شکل موج سرعت آکوستیک درشدت بالا.............................................................................................. 22
شکل 3-1- دستگاه برخورد دهنده چند مرحله ای................................................................................................... 31
شکل 3-2- سیستم حذف ذرات بزرگ......................................................................................................................... 32
شکل 3-3- دستگاه شمارنده ذرات................................................................................................................................ 33
شکل 3-4- منبع امواج آکوستیکی............................................................................................................................... 34
شکل 3-5- دستگاه منبع ایجاد سیگنال...................................................................................................................... 35
شکل 3-6- دستگاه Amplifier................................................................................................................................. 36
شکل 3-7- دستگاه فرکانس متر.................................................................................................................................... 36
شکل 3-8- بلندگو و horn............................................................................................................................................ 37
شکل 3-9- صفحه بازتاب کننده امواج و لوله فلزی برای خروج گازها.................................................................. 38
شکل 3-10- فشار سنج دیجیتالی................................................................................................................................. 38
شکل 3-11- دستگاه تولید کننده ایروسل تک توزیعی........................................................................................... 39
شکل 3-12- دستگاه مولد ایروسل چند توزیعی....................................................................................................... 40
شکل 3-13- دبی سنج.................................................................................................................................................... 41
شکل 3-14- توزیع اندازه ذرات خروجی از دستگاه تولید کننده ایروسل........................................................... 43
شکل 4-1- توزیع جرمی ذرات کوچکتر از 10 میکرون خروجی از اگزوز موتورهای دیزلی............................ 46
شکل 4-2- درصد جرمی توزیع ذرات کوچکتر از 10 میکرون خروجی از اگزوز موتورهای دیزلی.............. 46
شکل 4-3- توزیع فشار آکوستیکی در cm10 از بالای لوله..................................................................................... 49
شکل 4-4- توزیع فشار آکوستیکی در cm17 از بالای لوله..................................................................................... 49
شکل 4-5- توزیع فشار آکوستیکی در cm150 از بالای لوله.................................................................................. 50
شکل 4-6- مقایسه نتایج نظری و آزمایشگاهی برای فرکانس 200 (Hz) بر اساس ماکزیمم فشار............ 51
شکل 4-7- مقایسه نتایج نظری و آزمایشگاهی برای فرکانس 650 (Hz) بر اساس مینیمم فشار............. 51
شکل 4-8- مقایسه نتایج نظری و آزمایشگاهی برای فرکانس 830 (Hz) بر اساس ماکزیمم فشار............ 52
شکل 4-9- setup استفاده شده در حالت بدون جریان......................................................................................... 54
شکل 4-10- تست نشست آکوستیکی برای حالت بدون دبی و فرکانسHz 200........................................ 56
شکل 4-11- محل نقاطی که در آن ایروسل ها به دیواره چسبیده اند................................................................ 57
شکل 4-12- تست نشست آکوستیکی برای حالت بدون دبی و فرکانسHz 650 ........................................ 58
شکل 4-13- تست نشست آکوستیکی برای حالت بدون دبی و فرکانسHz 830 ........................................ 59
شکل 4-14- setup استفاده شده برای اعمال امواج بر روی جریان (Q=250 L/h.................................... 61
شکل 4-15- تست نشست آکوستیکی برای حالت Q=250 L/hourو فرکانسHz 830 ....................... 62
شکل 4-16- setup استفاده شده برای اعمال امواج بر روی جریان (Q=27.8 L/min).......................... 63
شکل 4-17- تست نشست آکوستیکی برای حالت Q=27.8 L/minو فرکانسHz 830 ....................... 64
شکل 4-18- setup استفاده شده برای استفاده از ذرات توزیع اندازه مختلف و استفاده از دستگاه شمارنده ذرات 66
شکل 4-19- تاثیر دبی جریان بر بازده فیلتراسیون.................................................................................................. 68
شکل 4-20- تاثیر زمان اعمال جریان بر اندازه ذرات در مدل سازی عددی.................................................... 69
شکل 4-21- بررسی تاثیر زمان اعمال امواج در توزیع اندازه ذرات و مقایسه بین نتایج مدل سازی عددی و نتایج آزمایشگاهی در فرکانس 200 Hz در حالت لوله سر بسته............................................................................................................. 70
شکل 4-22- تاثیر توان الکتریکی امواج بر بازده فیلتراسیون................................................................................. 72
شکل 4-23- تاثیر دما در نرخ انباشت آکوستیکی.................................................................................................... 74
شکل 4-24- تاثیر فشار گاز در نرخ انباشت آکوستیکی.......................................................................................... 75
شکل 4-25- تاثیر اندازه ذرات در انباشت آکوستیکی............................................................................................. 76
فهرست جداول
جدول 4-1- فرکانس های بحرانی................................................................................................................................. 48
جدول 4-2- توزیع فشار آکوستیکی در فرکانس های مختلف................................................................................ 48
جدول 4-3- بررسی اثر دبی در بازده فیلتراسیون..................................................................................................... 67
جدول 4-4- بررسی اثر توان صوتی در بازده فیلتراسیون........................................................................................ 71
