مطالعه تجربی تعیین میزان کارآیی تونل باد با استفاده از آنمومتر لیزر داپلر دو مؤلفه ای

 | تاریخ ارسال: ۱۳۸۵/۱۱/۱۷ | 
مقدمه: امروزه اهمیت انجام آزمایش هایی که توسط تونل باد جهت تعیین میران کارآیی نمونه بردارهای فردی به تنهایی و یا با استفاده از آدمک ها یا مانکن هایی که از هم اندازه با انسان هستند توسط محققین زیادی نظیر Ranor ]1 [, Mark and Vincent ]2[بسیار مورد تأکید قرار گرفته شده است. Chung and Ogden ]3[ و Durham and Lundgren ]4[ راندمان مکش و رفتار نمونه بردارهای فردی را در تونل باد مورد بررسی قرار داده اند. سایر محققین با استفاده از مانکن های شبیه به انسان میزان تنفس پذیری آئروسل ها را در تونل باد انجام داده اند ]7-5[ . مطالعات انجام شده توسط این محققین نشان دهنده این مسئله است که میزان کارآیی نمونه بردارهای تحت مطالعه نه فقط به اندازه ذره, بلکه به جهت و سرعت جریان باد نیز بستگی دارد. در صورتیکه آئروسل در دامنه اندازه اینرسی باشد و محیط اندازه گیری بطرز قابل اهمیتی به جریان باد بستگی داشته باشد در اینصورت لازم است تا آزمایش هایی جهت تعیین میزان وابستگی نمونه بردارهایی که جهت نمونه برداری از آئروسل ها مورد استفاده قرار می گیرند انجام شود. لذا جهت انجام این نوع از مطالعات تونل بادهای ویژه ای ساخته و طراحی شده است. ولی متأسفانه, محققین پیشین طراحی و میزان کارآیی تونل های باد مورد استفاده در مطالعاتشان را بطور مشروح بیان نکرده اند. داشتن این اطلاعات از این جهت حائز اهمیت هستند که یکنواختی فضایی و همچنین ثبوت جریان در تونل باد اثر حیاتی و قابل اهمیتی در معتبر بودن مطالعات آزمایشگاهی دارد. Randae و همکاران ]8[ و همچنین Hinds و همکاران ]9[ ئیژگیهای تونل باد مورد استفاده جهت تعیین کارآیی نمونه بردار محیطی PM-10 و نیازمندیهای لازم جهت انجام مطالعات آزمایشگاهی در این مورد را ارائه و حفاظت محیط زیست آمریکا (US EPA) آنرا مورد تأئید قرار داده است. مقاله حاضر بررسی تجربی میزان جریان هوا در داخل سطح مقطع عرضی قسمت آزمایش (Test section) تونل باد و همچنین تعیین اثرات سد کنندگی دو صفحه مسطح از جنس Perspex (به عنوان پایه ای که نمونه بردارها روی آن سوار می شوند) بر روی جریان هوای داخل تونل و در نتیجه میران کارآئی تونل باد می باشد. روش ها و وسایل: اجزاء اصلی وسایل مورد استفاده در این آزمایش عبارتند از تونل باد, دستگاه مولد ذرات و آنمومتر لیزر داپلر دو مؤلفه ای. تونل باد تونل باد مورد استفاده در این بررسی از نوع با جریان مدار باز است که علاوه بر اندازه آن در مقایسه با انواع طرح های مدار بسته دارای مزایایی نظیر فاکتور قدرت (نسبت نیروی ورودی به میزان انرژی جنبشی شاره در بخش آزمایش تونل) پائین تر, عدم وجود مقاومت پره در کنج ها و گوشه ها و کاهش آشفتگی (توربولانس) جریان در قسمت آزمایش آن به علت کمتر کردن توربولانس جریان هوای وارد شده به این قسمت می باشد. این تونل از چهار قسمت اصلی تشکیل شده که شامل هواکش دو مرحله ای, honeycomb, دیفیوزر و قسمت مخصوص آزمایش است. هوا قبل از انکه وارد قسمت چهار گوش آزمایش آن گردد توسط یک هواکش دو مرحله ای از میان یک محفظه یکنواخت ساز و سطحی که به نسبت 15 بتدریج تنگ شده است کشیده می شود (شکل 1). ظول قسمت آزمایش 1 متر و سطح مقطع عرضی آن 09/0 متر مربع با پنجره های در اطراف و بالا از جنس شیشه که می توان نور لیزر را از آن عبور داده و یا وضعیت جریان را مستقیماً مشاهده نمود. یک موتور 6/4 کیلوات که با برق کار می کند به یک کنترل کننده سرعت مدل دانفوس فرکانس و ولتاژ تابت شده از منبع اصلی به فرکانس و ولتاژ قابل تغییر که امکان تغییر سرعت باد را فراهم می سازد متصل است. بمنظور یکنواخت و صاف کردن سرعت جریان یک honeycomb بین تنگ شدگی در سمت چپ و شروع قسمت آزمایش قرار داده شده است. Bradshaw and Pankhurst ]10[ تأکید نموده است که باید یک فاصله 15 سانتی متری بین دو پرده فوق الذکر وجود داشته باشد تا اجازه دهد که آشفتگی جریان قبل از آنکه به پرده دیگر برسد کاهش داده شود. برای جلوگیری غیریکنواختی جریان 100 مش 20-15 سانتی متری پرده هایی را که بین دیفیوزر و قسمت آزمایش است از یکدیگر جدا می کند و علاوه بر این دو پرده اضافی دیگری در پشت قسمت آزمایش هرگونه آشفتگی ایجاد شده توسط جریان های هوا در بدنه تونل را حذف می نماید ]11 و 12[. فضای نسبتاً زیادی بین خروجی و دیواره انتهایی اتاق تونل وجود دارد که موجب جلوگیری از برگشت جرسان هوا به ناحیه آزمایش می گردد. تغییراتی بر روی این نونل جهت کاهش سرعت جریان هوا نا حداقل 1 متر بر ثانیه توسط Qi ]13[ انجام و وی گزارش نموده است که پس از اصلاحات لازمه, توزیع جریان هوا هنوز در قسمت آزمایش آن کمتر از 1% انحراف از میانگین سرعت محاسبه شده 10/3 متر برثانیه با شدت توربولانس 5% است. ولی او هیچ اشاره فنی در خصوص اینکه چگونه و توسط چه امکاناتی غیر یکنواختی و توربولانس را در قسمت آزمایش تونل تأمین نموده است بیان نکرده است. دستگاه مولد آئروسل سرعت سنج لیزر وسیله منحصر بفردی برای اندازه گیری جریان سیال است. در اینچنین وسایل اندازه گیری, گرچه سرعت سیال به عنوان موضوع اولیه مطرح است, ولی سیگنال سرعت سنج لیزر از ذرات ردیاب (ذرات تولید شده) سرچشمه گرفته و در حقیقت سرعت سنج لیزر سرعت این ذرات را اندازه گیری می کند. بنابراین, مهم است که در سیال مورد بررسی تعداد آنقدر ذرات کافی باشد تا بتوانند نور را به اندازه کافی برای ایجاد سیگنال های مورد نیاز سرعت سنج لیزر پراکنده نمایند. رایجترین روش برای تولید ذرات مناسب جهت سرعت سنج لیزر شامل, اتمیزه کردن ذرات, تبخیر/متراکم سازی و پخش و پراکنده کردن ذرات می باشد.بطور خلاصه برای انجام یک اندازه گیری موفق با استفاده از سرعت سنج لیزر باید شرایط زیر حاصل گردد: 1) ذرات باید نور را بمنظور ایجاد سیگنال مطلوب سرعت سنج لیزر بطور مناسبی پرا کنده کند. 2) ذرات باید با جریان حرکت کنند. 3) تعداد ذرات باید بمنظور ایجاد داده های مطلوب به اندازه زیاد کافی باشد. 4) ذرات باید خنثی و غیر سمی باشند. 5) ذرات نباید به محیط زیست صدمه بزنند. 6) ذرات نباید گرانقیمت باشند. در این مطالعه از یک اتمایزر TSI 6 جهت تولید ذرات کو چکتر از یک میکرون کروی شکل محلول آب و نمک 5% و روغن خوراکی استفاده شد (شکل 2) آنمومتر لیزر داپلر TSI آنمومتر لیزر داپلر که در این بررسی مورد استفاده قرار گرفته شده است توسط شرکت TSI ساخته شده و دارای یک سردکننده گاز یون آرگون مدل 543, وسایل انتقال اپتیک, دریافت کننده اپتیک, تجزیه کننده جریان, جستجو گر (Probe) فیبر نوری با فاصله کانونی 350 میلی متر و نرم افزار رایانه ای به نام FIND که بر روی رایانه نصب می شود. نمایش اطلاعات, راه اندازی سیستم , حرکت و برنامه ریزی لازم جهت حرکت جستجو گر فیبر نوری که بر روی یک تراورس در جهات x, y و z نصب و از طریق یک کنترل کننده CNC در جهات فوق با دقت 1/0 میلی متر حرکت می کند و همچنین جمع آوری 17 نوع اطلاعات مربوط به جریان سیال به کمک این نرم افزار انجام می شود. اندازه گیری سرعت جریان هوا ذرات با قطرکمتر یک میکرون محلول آب نمک 5% و روغن مایع خوراکی توسط یک اتمایزر دارای 6 جت TSI در فشار psi 50 و در حالتیکه 6 جت اتمایزر کاملاً باز از پائین ترین نقطه ورودی تونل باد بنحوی که ذرات در وسط تونل اتمیزه می شدند وارد تونل گردیدند. اندازه گیری سرعت جریان هوا بمنظور بدست آوردن ذرات کافی جهت اخذ داده های ناسب و تکرر پذیری نتایج در آنمومتری با لیزرداپلر, تعداد ذرات اتمیزه شده در هر نقطه باید در دامنه بین 1000 تا 1500 باشد که به شدت توربولانس یا آشفتگی هوا در آن نقطه بستگی دارد. در این مطالعه با انجام یکسری مشخص از اندازه گیریها و برخی تغییرات جزیی نظیر تأمین انرژی بیشتر لیزر و کاهش تعداد ذرات بویژه در مورد استفاده از محلول 5% آب و نمک که موجب رسوب نمک در داخل اتمایزر و در نهایت تأثیر بر کارآئی اتمایزر در بلند مدت می گردد نتایج مشابهی بدست آمد. لذا با توجه به این نتایج زمان نمونه برداری 10 ثانیه بمنظور تأمین تعداد ذرات مناسب در دامنه 1200 تا 1350 ذره در هر نقطه انتخاب گردید. بمنظور مشخصه سازی جریان هوا در تونل باد اندازه گیری سرعت جریان هوا و میزان شدت توربولانس یا آشفتگی جریان مورد نیاز است. در این خصوص براساس استانداردهای اعلام شده توسط حفاظت محیط زیست امریکا سرعت هوای عبوری از قسمت آزمایش تونل باد باید در بین 10 درصد میانگین سرعت جریان باد در این قسمت قرار گیرد. ویژگیهای مشخصی جهت تعیین میزان شدت توربولانس, بزرگی و یا مقیاس آن وجود ندارد ولی در مشخصه سازی جریان هوا این میزان باید اندازه گیری و ثبت گردد. در این بررسی با استفاده از یک آنمومتر لیزر داپلر TSI دو مؤلفه سرعت باد و شدت توربولانس در مؤلفه های u (در محور x) و v (در محور y) در پیکربندی آزمایشی که در شکل 3 نشان داده شده است اندازه گیری گردید. جستجوگر اپتیکی بر روی یک تراورس سه محوری که امکان حرکت جستجوگر اپتیکی را در محورهای x , y و z بصورت خودکار با دقت حرکت 1/0 میلی متر فراهم می آورد قرار می گیرد. بمنظور اطمینان از تراز بودن افقی جستجوگر و پایه تراورس, قبل از انجام هر سری اندازه گیری, هر دوی آنها از طریق دو روش تراز سنجی و تاباندن پرتو نور لیزر مورد کنترل قرار می گرفتند. همچنین, جستجوگر اپتیکی بنحوی مستقر می گردید که پرتوی نور لیزر بر ارتفاع قسمت آزمایش بطور عمود قرار گیرد. سپس, تراورس را بطور افقی به حرکت در اورده بنحویکه نقطه فوکوس یا تمرکز نور در وسط عرض قسمت آزمایش تونل قرار گیرد. برای انجام اندازه گیری ها نقطه مرجع یا مبنای محور مختصات در مرکز قسمت آزمایش انتخاب و جهت تعیین این نقطه تراورس را به حرکت در می آورده تا آن نقطه در در مرکز پرتو نور لیزر قرار گیرد. مقیاس های افقی و عمودی بترتیب به صورت 0= X و0 =Y تعیین و موقعیت تمام نقاط اندازه گیریها بر اساس این مقیاس ها تعیین شدند. اندازه گیری ها با فواصل 100 و 25 میلی متری بترتیب در محورهای افقی و عمودی انجام پذیرفت. برای انجام هر سری از آزمایش ها تنظیم و تراز سازی پرتو نور لیزر به روش فوق تکرار می گردید. سرعت جریان باد با استفاده از دستگاه کنترل کننده سرعت, در 1, 5/1, 2 و 3 متر بر ثانیه بنحوی قرار داده می گردید که جریان در تمام طول مدت اندازه گیری ثابت و بدون تغییر باقی بماند. با انجام آزمایشهای مکرر ملاحظه گردید که در سرعت باد 3 متر برثانیه یکنواختی جریان هوا در قسمت آزمایش تونل باد در بین 10 درصد میانگین سرعت قرار می گیرد ولی در سرعت های پائین تر یکنواختی سرعت از 15 درصد تا 35 درصد تغییر می نماید. میزان شدت توربولانس اندازه گیری شده برحسب ریشه دوم میانگین نوسانات سرعت باد که به صورت درصد سرعت باد بیان می شود در تقریباً 40 میلی متری از ورودی قسمت آزمایش تونل بین 12%-10% و در مرکز قسمت آزمایش تونل به حدود 4% به دست آمد. اندازه گیری ها جهت سه سری آزمایش در داخل قسمت آزمایش تونل باد خالی (در داخل تونل هیچ وسیله سد کننده جریان قرار داده نشده است) و دو نظم متفاوت , اولاً با تغییر محل استقرار مولد آئروسل و دیگری تعیین تأثیر دو صفحه از جنس perspex و ضخامت 5/1 سانتی متر ( که در داخل کف قسمت آزمایش تونل قرار داده و در آزمایش دیگری به عنوان پایه نمونه بردار فردی مورد استفاده قرار گرفته شده است), بمنظور تعیین اثر انسدادی آن بر سرعت باد تونل انجام پذیرفت. نتایج و بحث: تونل باد خالی بمنظور ارزیابی تکرر پذیری داده ها, اندازه گیری های سرعت جریان در شرایط یکسان چندین بار تکرار گردید. نتایج اندازه گیری نشان داد که میانگین سرعت کمتر از 1% تغییر و نقشه های کننور جریان نیز تغییرات مشابهی را ارائه می کنند. این اندازه گیریها نشان می دهند که سرعت میدانی تونل باد مورد بررسی ثابت و تکرر پذیر است. شکل 4, نمونه ای از پروفایل های سرعت اندازه گیری شده در خط مرکزی عمودی را جهت چهار سرعت 1, 5/1, 2 و 3 متر بر ثانیه نشان می دهد. در شکل 5, نمونه ای از میزان شدت توربولانس در سرعت های جریان باد متفاوتی را ارائه می کند. بررسی نتایج ارائه شده نشان می دهند که اولاً سرعت های اندازه گیری در جریان های باد با سرعت 1 تا 2 متر بر ثانیه بین 50 تا 75 درصد از مقدار اولیه کاهش پیدا کرده اند و این به این معنی است که تونل باد مورد بررسی در این مطالعه فقط برای سرعت جریان 3 متر بر ثانیه مطمئن و قابل اعتماد است. ثانیاً, میزان شدتهای توربولانس اندازه گیری شده در تقریباً 40 میلی متری از ورودی قسمت آزمایش تونل 10%-4% بوده و به عنوان مثال در سرعت جریان باد 3 متر بر ثانیه در فاصله 100 میلی متری ورودی قسمت آزمایش تونل شدت توربولانس از 7% به 4% در فاصله 500 میلی متری این ورودی کاهش یافته است. اشکال 6, a-b7, 8 و a-b 9 پروفایل سرعت در بالای 50% خط مرکزی سطح مقطع عرضی قسمت آزمایش تونل باد در محورهای سه گانه x, y و z نشان می دهد. در این منطقه که دارای سطح مقطع عرضی 30×3 سانتی متر مربع و طول 50 سانتی متر است در زمانیکه دستگاه مولد آئروسل در پائین ترین و تقریباً در وسط ورودی آن قرار گرفته شده بود میانگین سرعت اندازه گیری شده بترتیب برابر 27/3 و 40/3 متر با ثانیه بدست آمد. اعداد نشان داده شده بر روی خطوط کنتورها درصد انحراف از میانگین سرعت های اندازه گیری شده می باشد. کنتورها ی نشان داده شده یک گرادیان افقی و عمودی در قسمت آزمایش تونل باد مورد بررسی را نشان می دهندکه ظاهرآ می تواند اولاً ناشی از تخلیه دمنده غیر یکنواخت و ناصاف عبوری از honeycomb یا قسمت لانه زنبوری و ثانیاً ناشی از غیریکنواخت بودن ذرات تزریق شده به داخل تونل باشد که مورد اخیر می تواند به محل استقرار اتمایزر یا دستگاه مولد آئروسل بستگی داشته باشد. لذا زمانیکه محل استقرار دستگاه مولد آئروسل تقریباً در مرکز دهانه ورودی تونل باد قرار گرفت این گرادیان همانگونه که در اشکال 8 و a-b 9 نشان داده شده است تقلیل یافت. گرادیان سرعت در بالای قسمت آزمایش تونل باد یکنواخت از پائین آن می باشد و این امر نشان دهنده نامتقارن بودن پروفایل های سرعت در قسمت آزمایش تونل می باشد. با اینحال علیرغم وجود این گرادیان, تغییرات سرعت جریان باد عبوری از قسمت آزمایش تونل باد مورد آزمایش در این مطالعه با استاندارهای اعلام شده توسط حفاظت محیط زیست آمریکا با کمتر از 10 درصد تغییر از میانگین سرعت جریان باد در قسمت آزمایش تونل باد توافق دارد. در نتیجه, برای این تونل باد که دارای پیکربندی ساده ای است می توان یکنواختی جریان در آنرا در حد قابل قبولی تلقی نمود. محل استقرار دستگاه مولد آئروسل اندازه گیریهایی جهت تعیین میزان جریان هوا در داخل قسمت آزمایش تونل باد در حالیکه دستگاه مولد آئروسل در قسمت های پائین تر و میانه دهانه ورودی تونل باد قرار گرفته شده بودند انجام شد. نتایج اندازه گیری خط مرکزی مؤلفه u سرعت سیال در دو موقعیت استقرار اتمایزر یا دستگاه مولد آئروسل در شکل 10 نشان داده شده است. ملاحظه می گردد که زمانیکه دستگاه مولد آئروسل در وسط دهانه ورودی تونل باد قرار گرفته شده است, پروفایلهای سرعت یکنواخت تر از حالتی است که در قسمت پائین تر دهانه ورودی تونل قرار دارد. لذا در طول کلیه اندازه گیریهایی سرعت جریان هوا, دستگاه مولد آئروسل در وسط دهانه ورودی تونل باد قرار داده شد. اثر سد کنندگی دو صفحه Perspex برروی سرعت جریان در تحت همان شرایط اندازه گیری سرعت و میزان شدت توربولانس در تونل باد خالی, اندازه گیریهای دیگری در حالتی انجام گردید که دستگاه مولد آئروسل در وسط دهانه ورودی تونل مستقر و دو صفحه به ضخامت 5/1 سانتی متری و از جنس Perspex در کف قسمت آزمایش تونل قرار داده شده بودند. شکل 11 اثر سدکنندگی ایندو صفحه 5/1 سانتی متری را در سرعت جریان باد 3 متر بر ثانیه در قسمت آزمایش تونل باد نشان می دهد. با بررسی شکل 11 ملاحظه می گردد که در قسمت پائین تر از خط مرکزی و نزدیک به کف قسمت آزمایش تونل ایندو صفحه اثر بیشتری بر روی جریان دارند, اما در مرکز قسمت آزمایش این مقدار کاهش و به حدود 2% می رسد. بالاخره اشکال 12 و a-b 13 کنتورهای سرعت از میانگین سرعت 49/3 متر بر ثانیه را نشان می دهد. این اشکال بخوبی نشان می دهند که دو صفحه Perspex با ضخامت 5/1 سانتی متر و نسبت انسداد 5% اثری جزئی تقریباً در حدود 5/2 درصد بر روی میانگین سرعت دارند, اما تغییرات بیسشتر در محورهای y و z بین 7-4 درصد از میانگین سرعت اندازه گیری شده 40/3 متر بر ثانیه مشاهده گردید. با اینحال زمانیکه نتایج بدست آمده با استاندارهای محیط زیست آمریکا مورد مقایسه قرارمی گیرند نشان دهنده قابل چشم پوشی بودن این تغییرات و در نتیجه نشان دهنده توافق میزان کارآیی تونل باد مورد بررسی با استانداردهای فوق می باشد. بمنطور ارزیابی ثبوت سرعت میدانی در تونل باد, تغییر مطلق سرعت در هر محل اندازه گیری در طول مدت زمانی 25 ثانیه مورد بررسی قرار گرفت. تغییر مطلق سرعت بدست آمده در این بررسی کمتر از 3% بدست آمد. بمنظور ارزیابی تکررپذیری داده ها, پروفایلهای سرعت اندازه گیری شده در همان روز یا فردای روز اندازه گیری تکرار گردید. میانگین سرعت در طول این مدت زمان تغییری کمتر از 5% و کنتورهای سرعت نیز تغییرات سرعت یکسانی را نشان دادند. این اندازه گیریها نشان می دهند که سرعت میدانی تونل باد ثابت و تکرر پذیر است. نتیجه گیری: یک مطالعه تجربی بمنظور ارزیابی میزان کارآیی یک تونل باد که در برسیهای مشخصه سازی میزان کارآیی نمونه بردارهای فردی مورد استفاده قرار می گیرد انجام پذیرفت. نتایج اندازه گیری نشان دادند که تغییرات سرعت عبوری از قسمت آزمایش بین 10 درصد میانگین سرعت 40/3 متر بر ثانیه در تونل باد خالی و 49/3 متر بر ثانیه در زمانیکه 2 صفحه Perspex با ضخامت 5/1 سانتی متر در کف قسمت آزمایش تونل باد قرار داده شده بود بدست آمد. این تغییرات نشان می دهند که علیرغم وجود گرادیان جریان در سه محور x, y و z یکنواختی سرعت جریان با نیازمندیهای اعلام شده توسط حفاظت محیط زیست آمریکا که توسط Ranade و همکاران تشریح شده است توافق دارد]8[. و وجود دو صفحه Perspex به ضخامت 5/1 سانتی متر تأثیر قابل اهمیتی بر روی سرعت میدانی قسمت آزمایش تونل باد ندارد. علاوه بر این, نتایج اندازه گیری در این بررسی بطور آشکار کننده ای نشان می دهند که یکنواختی سرعت بویژه در زمانیکه ذرات کمتر از یک میکرون استفاده می شود, همانگونه که توسط سایر محققین گزارش شده است ]12, 16-14[ شدیداً بستگی به همگن بودن ذرات و محل استقرار دستگاه مولد آئروسلی دارد که ذرات را به داخل قسمت آزمایش تونل باد تزریق می کند. بهرحال, امروزه عقیده بر این است که برای انجام مطالعات تجربی جهت مشخصه سازی میزان کارآیی نمونه بردارهای فردی در تونل باد یا انجام مطالعات تجربی مشابه, حداکثر تغییر غلظت آئروسل در قسمت ورودی سطح مقطع عرضی تونل باید کمتر از10 درصد میانگین غلظت باشد]8, 12[ . متأسفانه , در زمان انجام این مطالعه , تسهیلات لازم نظیر نمونه بردار سرعت با ورودی ایزوکینتیک و همچنین شمارنده اپتیکی برای اندازه گیری غلظت در قسمت آزمایش تونل باد در دسترس نبودند . A - splitters (inlet side) E,G - flexible connector B - contraction H - constant area duct C - test section I - diffuser II D - diffuser I J - splitters (discharge side) F - counter rotation fan شکل 1- طرح کلی تونل باد شکل 2- تصویری از اتمایزر (دستگاه مولد آئروسل) 6 جت شکل 3- پیکر بندی آزمایش شکل 4- نمونه ای از پروفایل های سرعت جریان اندازه گیری شده در خط مرکزی شکل 5- نمونه ای از پروفایل های شدت توربولانس اندازه گیری شده در خط مرکزی شکل 6- یکنواختی سرعت جریان هوا در قسمت آزمایش تونل باد خالی در زمانیکه دستگاه مولد ائروسل در قسمت پائین دهانه و رودی تونل باد قرار داده شده است. کنتورها بیانگر درصد انحراف از میانگین سرعت جریان باد 27/3 متر بر ثانیه در موقعیت سطح مقطع عرضی می باشد. a b شکل 7- یکنواختی سرعت جریان هوا در داخل قسمت آزمایش تونل باد در زمانیکه دستگاه مولد آئروسل در قسمت پائین دهانه و رودی تونل باد قرار داده شده است. کنتورها بیانگر درصد انحراف از میانگین سرعت جریان باد 27/3 متر بر ثانیه در دو موقعیت (a) محور y و (b) محور z شکل 8- یکنواختی سرعت جریان هوا در در سطح مقطع عرضی قسمت آزمایش تونل باد در زمانیکه دستگاه مولد ذرات در وسط ورودی تونل قرار داده شده است. کنتورها بیانگر درصد انحراف از میانگین سرعت جریان باد 40/3 متر بر ثانیه (a) (b) شکل 9- یکنواختی سرعت جریان هوا در قسمت آزمایش تونل باد در زمانیکه دستگاه مولد ذرات در وسط ورودی تونل قرار داده شده است. کنتورها بیانگر درصد انحراف از میانگین سرعت جریان باد 40/3 متر بر ثانیه در دو موقعیت (a) محور y و (b) محور z. شکل 11- اندازه گیری میانگین سرعت خط مرکزی u در داخل قسمت آزمایش تونل باد در سرعت جریان باد 3 متر بر ثانیه و زمانیکه دو صفحه به ضخامت 5/1 سانتی متر در کف قسمت آزمایش قرار دارد. شکل 10- اندازه گیری میانگین سرعت خط مرکزی u در داخل قسمت آزمایش تونل باد در سرعت جریان باد 3 متر بر ثانیه و زمانیکه دستگاه مولد آئروسل در پائین و وسط دهانه ورودی تونل قرار دارد. شکل 12- یکنواختی سرعت جریان هوا در قسمت آزمایش تونل باد در زمانیکه دو صفحه با ضخامت 5/1 سانتی متر در کف قسمت آزمایش تونل قرارگرفته و دستگاه مولد آئروسل در وسط دهانه ورودی تونل باد مستقر بوده است. کنتورها بیاتگر درصد انحراف از میانگین سرعت 49/3 متر بر ثانیه در سطح مقطع عرضی قسمت آزمایش تونل باد است. (a) (b) شکل 13- یکنواختی سرعت جریان هوا در قسمت آزمایش تونل باد در زمانیکه دو صفحه با ضخامت 5/1 سانتی متر در کف قسمت آزمایش تونل قرارگرفته و دستگاه مولد آئروسل در وسط دهانه ورودی تونل باد مستقر بوده است. کنتورها بیاتگر درصد انحراف از میانگین سرعت 49/3 متر بر ثانیه در دو موقعیت (a) محور y و (b) محور z.. . منابع: [1] Raynor, G. S. (1970), Variation in entrance efficiency of a filter sampler with air speed, flow rate, angle and particle size. Am. Ind. Hyg. Assoc. J.,31, 294-304. [2] Mark, D., Vincent, J.H. (1986), A new personal sample for airborne total dust inworkplaces, Ann Occup. Hyg., Vol. 30, No. 1, pp 89-102. [3] Chung, I.P., Dunn-Rankin, D., Phalen, R.F., Oldham, M.J. (1992), Low-cost wind tunnel for aerosol Inhalation studies, Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 53: 232-236. [4] Durham, M.D., Lundgren, D.A. (1980), Evaluation of aerosol aspiration efficiency as a function of stokes number, velocity ratio and nozzle angle. Aerosol Sci. J., Vol. 11, pp. 179-188. [5] Ogden, T.L. and Brikett, J.L. (1977), The human head as a dust sampler, Inhaled particles IV. In Proceeding of International Symposium Organised by The Biritish Occupational Hygiene Society, edited by Walton. Oxford, United Kingdom: Pergamon Press, pp.93-105. [6] Ambruster, L., Breuer, H. (1982), Investigation into defining inhalable Dust. Ann. Occup. Hyg., 26, 21-32. [7] Vincent, J.H., Mark, D. (1982), Application of blunt sampler theory to the definition and measurement of inhalble dust. Ann. Occup. Hyg. 26, 3-19 [8] Ranade, M.B.,Woods, M.C., Chen, F.L., and Rehme (1990), Aerosol Sci. and Tech 13(1): 54-71. [9] Hinds, WC., Kuo, T.L. (1995), A low velocity wind tunnel to evaluate inhalability and sampler performance for large dust particles, Appl. Occup. Environ. Hyg. J., 10, 549-556. [10] Bradshaw, P and Pankhurst (1964), The design of low-speed wind Tunnels. In Progress in Ae ronautical Sciences. Vol. 5, No. 1. London: Pergamon Press. [11] Chung, I.P., Dunn-Rankin, D., Phalen, R.F., Oldham, M.J. (1992), Low-cost wind tunnel for aerosol Inhalation studies. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 53: 232-236. [12] Walter, J. (1993), The characteristics of environmental and laboratory-generated aerosol. In Aerosol Measurement: Principles, Techniques, and Application, Willeki, K. and Baron, 1993, Van Nostrand Reinhod, New York, p.p. 73-75. [13] Qi, Y.D. (1992), Collection characteristics of deposition gauge. PhD. thesis, Chemical Engi- neering Department, University of Leeds. [14] Vincent, J.H. (1986) On the aspiration characteristics of large d iameter, thin-walled aerosol sampling probes at yaw orientations with respect to the wind. Aerosol Sci., Vol. 17, No. 2, pp 211-224. [15] Mark, D., Vincent, J.H. (1986), A new personal sample for airborne total dust in workplaces, Ann. Occup. Hyg., Vol. 30, No. 1, pp 89-102. [16] Mark, D., Upton, S.L., Hall, D.J., Lyons, Douglass, E.J., Marsland, G.W., and Walker, S. (1995), Improvements to the design and performance of an ambient inhalable aerosol sampler. AEA Technology, Harwell Laboratory, AEA- TPD-0299, Didcot, UK.
دفعات مشاهده: 227 بار   |   دفعات چاپ: 0 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله سلامت کار ایران می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2018 All Rights Reserved | Iran Occupational Health

Designed & Developed by : Yektaweb