МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ОСАДЖЕННЯ ПИЛУ КАРБОНОВИХ КОМПОЗИТІВ ПРИ ШТУЧНІЙ ІОНІЗАЦІЇ ПОВІТРЯ РОБОЧОЇ ЗОНИ
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2024.2.183Ключові слова:
аероіони, пил вуглецевих композитів, моноаерозоль, осадження, респіраторна фракціяАнотація
Мета. Математичне моделювання взаємодії аероіонів з різнофракційними пиловими частинками волокнистих карбонових композитів невизначеної геометричної, які мають у складі як елементи матриці, так і злами карбонових волокон. Методика. Моделювання здійснювалося шляхом виведення нових прогнозованих залежностей взаємодії аероіонів з елементами пилу, які ґрунтується на застосуванні рівнянь аеродинаміки, електростатики та масопереносу з урахуванням особливостей пилового та фракційного складу повітряного простору робочого середовища, а також емпіричного методу під час натурного експерименту та аналітичного аналізу отриманих результатів. Результати. Отримані результати дозволяють здійснювати оцінку аероіонного складу повітря та вплив на концентрацію пилу при використанні штучної іонізації повітря робочої зони. Наукова новизна. Розроблена математична модель поточної концентрації аероіонів при штучній іонізації повітря в робочій зоні під час механічної обробки карбонвмісних волокнистих композитів, яка враховує особливості утворення карбонового пилу, а саме геометричну форму пилових частинок та взаємодію елементів матриці і волокна композиційного матеріалу з аероіонами. Практична цінність. Використання штучної іонізації повітря робочої зони дозволяє прискорити процеси осадження виробничого пилу, який утворюється внаслідок механічної обробки волокнистих композиційних матеріалів, що дозволяє зменшити негативний вплив карбонового пилу на здоров’я працівників.Завантаження
Посилання
Sawant V., Meena G. and Jadhav D. (2012). Effect of Negative Air Ions on Fog and Smoke. Aerosol Air Qual. Res. 12: 1007-1015. https://doi.org/10.4209/aaqr.2011.11.0214
Kunal Ghosh, S. N. Tripathi, Manish Joshi, Y. S. Mayya, Arshad Khan & B. K. Sapra (2021) Effect of charge on aerosol microphysics of particles emitted from a hot wire generator: Theory and experiments, Aerosol Science and Technology, 55:9, 1084-1098, DOI: 10.1080/02786826.2021.1931011.
K. L. Aplin and R. G. Harrison, The interaction between air ions and aerosol particles in the atmosphere, Int. Phys. Conf. Ser. No 163 411 Paper presented at the 10th Int. Conf., Cambridge, 28-31 March 1999, 411-414.
Zygmunt Grabarczyk, Effectiveness of indoor air cleaning with corona ionizers, Journal of Electrostatics, Volumes 51–52, 2001, Pages 278-283, ISSN 0304-3886, https://doi.org/10.1016/S0304-3886(01)00058-4.
В. В. Ченчевой, С. В. Сукач, О. О. Ченчева, Н.С. Федорова Д. С. Григор’єва Дослідження параметрів гідроаероіонного складу повітря робочого приміщення з ультразвуковою іонізацію, ВІСТІ Донецького гірничого інституту №2 (47), 2020, 168-175. https://doi.org/10.31474/1999-981x-2020-2-168-175
Salenko A., Chencheva O., Glukhova V., Shchetynin V., Budar M. R. F., Klimenko S., & Lashko E. (2020). Effect of slime and dust emission on micro-cutting when processing carbon-carbon composites. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (1 (105), 38–51. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.203279
Ченчева О. (2023). Аналіз фракційного складу пилу робочої зони при свердлуванні композиційних матеріалів на основі карбонових волокон. Екологічна безпека та природокористування, 46(2), 100–108. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.2.100-108
Uk Lee B, Yermakov M, Grinshpun SA. Removal of fine and ultrafine particles from indoor air environments by the unipolar ion emission. Atmos Environ (1994). 2004 Sep;38(29):4815-4823. doi: 10.1016/j.atmosenv.2004.06.010. Epub 2004 Aug 12. PMID: 32834730; PMCID: PMC7319258.
Вєтошкін А. Г., Таранцева К. Р. Технологія захисту навколишнього середовища (теоретичні основи): Навчальний посібник. Вид-во технол. eн-та, 2004. - 249 с.
Y. S. Mayya, B. K. Sapra, Arshad Khan, Faby Sunny, Aerosol removal by unipolar ionization in indoor environments, Journal of Aerosol Science, Volume 35, Issue 8, 2004, Pages 923-941, ISSN 0021-8502, https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2004.03.00
Noakes, C. J., Sleigh, P. A. and Beggs, C. (2007) Modelling the air cleaning performance of negative air ionisers in ventilated rooms. In: Proceedings of the10th International Conference on Air Distribution in Rooms - Roomvent 2007. Roomvent 2007, 13-15 June 2007, Helsinki.
