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