Науковий вісник НГУ

Розробка моделі кінематичних параметрів повітряного потоку всередині фільтруючої коробки респіратора

Рейтинг користувача:  / 0

Деталі

Категорія: Екологія

Останнє оновлення: Субота, 29 червня 2019, 14:47

Опубліковано: Неділя, 16 червня 2019, 22:41

Перегляди: 2550

Authors:

Ю. І. Чеберячко, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0001-7307-1553, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, м. Дніпро, Україна, , e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

І. М. Чеберячко, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0002-6193-5729, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, м. Дніпро, Україна, , e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

М. М. Одновол, orcid.org/0000-0002-2022-7996, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, м. Дніпро, Україна, , e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Л. С. Коряшкіна, кандидат фізико-математичних наук, доцент, orcid.org/0000-0001-6423-092X, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, м. Дніпро, Україна, , e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Дослідження на математичній моделі течії швидкості повітря у фільтруючій коробці респіратора з урахуванням його впливу на геометричні параметри і захисну ефективність.

Визначити вплив геометричних параметрів фільтруючої коробки респіратора на кінематичні характеристики та її захисну ефективність.

Методика. Для побудови математичної моделі використовувався метод аналізу та синтезу. При проведенні аналізу фільтруюча коробка була розбита на кілька зон для оцінки процесу руху пилогазових потоків. Метод синтезу використовувався для опису руху двофазного запиленого потоку в циліндричній системі координат r, z, в Ейлерових змінних.

Результати. Оптимізовані геометричні параметри фільтруючої коробки респіратора: діаметр вихідного отвору; висота конфузору; зміщення вихідного отвору від її центру.

Наукова новизна. Представлена нова методика оптимізації геометричних параметрів фільтруючої коробки респіратора на математичній моделі. Отримані залежності розподілу швидкостей повітряного потоку для фільтруючої коробки з різною геометрією, а також встановлені залежності між аеродинамічними й геометричними її параметрами.

Практична значимість. Результати дозволяють визначити параметри фільтруючої коробки з мінімальним опором повітряному потоку та покращити захисну ефективність респіратора.

References.

1. Andrusyak, Z. V., Bolibrukh, B. V., Loik, V. B., & Krasutskaya, I. M. (2015). The problem of creating an effective individual protection of rescuers in case of accidents at hazardous chemical facilities. Zeszyty Naukowe SGSP, 56(4), 111-134.

2. Zaripov, S. K. (2015). Numerical study of the efficiency of a facepiece filtering respirator using a model of an idealized spherical sampler with porous layer. In: European Aerosol Conference. Milan: Digital Handbook. – 50ANT_O008, 2015. Retrieved from https://kpfu.ru//staff_files/F727951931/50ANT_O008.pdf.

3. Holinko, V. I., Cheberiachko, S. I., Radchuk, D. I., & Cheberiachko, Y. I. (2014). Research on breathing resistance of a dust mask. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6(144), 131-136.

4. Srilec, V. M., & Vasiliev, M. V. (2010). Analysis of protective properties of personal protective equipment, which are intended for work in conditions of release of hazardous chemicals. Collection of scientific works of Kharkiv University of Air Forces, 1(23), 197-200.

5. Zatonsky, A. P., Yasakov, A. I., & Sukhinin, V. E. (2013). Distribution of the velocities of the motion of the dusty air in the internal-combustion enginefilter with nonlinear resistance. Bulletin of the Voronezh State Agrarian University, 4(39), 108-111.

6. Ostapenko, N. V., Lutsker, T. V., Rubanka, A. I., & Kolisnichenko, O. V. (2016). Generalized systematization of devices of special purpose. Theory and practice of design, 10, 122-143.

7. Vinogradov, V. V., Zykova, Yu. A., & Samokhvalov, N. M. (2015). Method for calculating the slot filter. Bulletin of Tomsk Polytechnic University. Engineering of georesources, 326(11), 67-74.

8. Michielsen, N., Lelandais, T., Brochot, C., & Bon­di­guel, S. (2011). Filtration of Nanoparticles: presentation of FANA Test Bench. Filtration, 11, 114-117.

9. Newnum, J. D. (2010). The effect sofrelative humidity on respirator performance. (Master’s thesis, University of Iowa, the USA). Retrieved from http://ir.uiowa.edu/etd/861.

10. Cheberyachko, S., Frundin, V., Cheberyachko, Y., & Stolbchenko, O. (2017). Studying the Influence of a Filter Box Design on Respirator Resistance to Breathing. Journal of the International Society for Respiratory Protection, 34(1), Retrieved from https://www.isrp.com/the-isrp-journal/journal-public-abstracts/783-vol-34-no-1-2017.

11. Fabbro, L. D., Brun, PLaborde, J. C., Lacan, J., Renoux, A., & Ricciardi, L. (2012). Сontribution to the modelling of industrial pleated filters by solid particles. American Journal of Environmental Science, 8(4), 385-395.

12. Cheberiachko, Yu. I. (2017). Mathematical model of dust-laden flow motion in the filter of a respirator, NTU “KhPI”Bulletin, series: “New solutions in modern technologies”, 23(1245), 194-199. DOI:10.20998/2413-4295.2017.23.31.

13. Taran, I. A., & Klymenko, I. Y. (2014). Innovative mathematical tools for benchmarking transmissions of transport vehicles. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 3(141), 76-81.

14. Podgorny, S. A., Meretukov, Z. A., Koshevoi, E. P., & Kosachev, V. S. (2013). Finite Element Method for Solving Thermal Conductivity Problems. Vestnik VGUIT, 2, 10-15.

15. Pivnyak, G., Samusia, V., Oksen, Y., & Radiuk, M. 2014. Parameters optimization of heat pump units in mining enterprises. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 19-24.

16. Ilin, S. R., Samusya, V. I., Kolosov, D. L., Ilina, I. S., & Ilina, S. S. (2018). Risk-forming dynamic processes in units of mine hoists of vertical shafts. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5(167), 64-71. DOI: 10.29202/nvngu/2018-5/10.

17. Pivnyak, G., Dychkovskyi, R., Bobyliov, O., Cabana, C. E., & Smoliński, A. (2018). Mathematical and Geomechanical Model in Physical and Chemical Processes of Underground Coal Gasification. Solid State Phenomena, 277, 1-16. DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.277.1.

18. Silaev, D. A. (2013). Cubature and quadrature formulas of high order. Fundamental and Applied Mathematics, 18(5), 187-207.

19. Caceres, E., & Alca, J. J. (2016). Potential For Energy Recovery From A Wastewater Treatment Plant. IEEE Latin America Transactions, 14(7), 3316-3321. DOI:10.1109/tla.2016.7587636.

20. Kirsch, V. A., & Stechkina, I. B. (2010). Kinetics of clogging and optimization of prefilters in a two-stage air purification system. Theoretical Foundations of Chemical Technology, 44(1), 78-87.

 повний текст / full article

• < Попередня
• Наступна >