بررسی عددی میزان رسوب و انباشتگی ذرات ایروسل درون یک میکرو کانل به روش شبکه بولتزمن

امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی و ایجاد آلودگی زیست محیطی ناشی از آن در محیط های صنعتی، ضرورت بررسی جریان و نشست ذرات ایروسل در میکرو کانال ها جهت طراحی میکرو فیلترها احساس می شود، تا آلاینده های هوا را جذب کنند. ازاین رو در این مطالعه به بررسی حل عددی میزان رسوب ذرات ایروسل درون یک میکرو کانال پرداخته شده است. در ابتدا جریان سیال درون فیلتر به کمک روش شبکه بولتزمن بدست آمده و در ادامه با اضافه کردن ذرات جامد، حرکت آن ها موردمطالعه قرارگرفته است. با حل یک طرفه، از اثر ذرات بر روی سیال صرف نظر شده است. برای بررسی حرکت ذرات، روش لاگرانژی مورداستفاده قرار گرفت؛ و قسمت سیالاتی به روش اویلری محاسبه گردید. نیروهای موثر درحرکت ذره نیروی بروانی، برآ، بسا و گرانش در نظر گرفته شد. در این تحقیق چهار نوع کانال (کانال بدون نازل، با یک نازل، با دو نازل و کانال با سه نازل) موردبررسی قرار گرفت؛ و هدف بررسی تأثیر نازل برنشست ذرات بوده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که در جریان با سرعت 009/0 متر بر ثانیه وجود یک عدد نازل نشست ذرات با قطرهای 3 – 06/0 میکرومتر را % 8/48 - % 6/14 افزایش می¬دهد و در جریان با سرعت 002/0 متر بر ثانیه وجود یک عدد نازل نشست ذرات با قطرهای 1/0 – 006/0 میکرومتر را %5/26 - %6/12 افزایش می¬دهد. وجود نازل دوم و سوم در مسیر جریان با سرعت 009/0 متر بر ثانیه تأثیر چندانی برنشست ذرات درشت (2 – 08/0 میکرومتر) ندارد، ولی نشست ذرات با قطرهای کوچک (07/0 – 02/0 میکرومتر) را بیشتر می کند. در سرعت های کم، ذرات با قطر بزرگ تر از 07/0 بیشتر نشست می کنند ولی در سرعت های زیاد، ذرات با قطر کوچک¬تر از 07/0 نشست بیشتری دارند.