مدلسازی و بررسی شرایط بهینه عملکرد فیلترهای هوا در خودروهای سواری تولید داخل
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Modeling and investigation of optimum operating conditions of air filters for domestic cars
نام نخستين پديدآور
/جواد مردیزاد
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۴۰۰
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۱ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی شیمی- طراحی فرآیند
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰/۱۰/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
با توجه به آلودگی هوای شهرها و وجود ذرات معلق در هوا، استفاده از فیلترهای هوا در خودروها ضروری بوده و عدم تعویض بهموقع فیلتر نیز باعث افزایش مصرف سوخت، ازدیاد تولید هیدروکربن-های نسوخته در اگزوز خودرو و افزایش گازهای منواکسید کربن و اکسید نیتروژن و گرمتر کارکردن موتور میشود که خود سبب بروز آسیب به موتور میگردد .پیشبینی میزان کارکرد فیلترهای هوا بهمنظور بهینهسازی هزینهها و جلوگیری از بروز آسیب به موتور خودرو نیز از اهمیت بالایی برخوردار است .از طرفی با توجه به اینکه فیلترهای هوای مختلف موجود در بازار برای خودروها دارای تعداد پلیسههای متفاوتی میباشند، بنابراین با بهینهسازی تعداد پلیسه کاغذ فیلتر از لحاظ افت فشار، ضمن افزایش کارایی فیلترها در جذب ذرات معلق هوا، میتوان طول عمر فیلترها را افزایش داده و ضایعات فیلترهای مورد استفاده را نیز کاهش داد .به همین منظور، در این مطالعه ابتدا مشخصات کاغذ فیلترهای موجود در بازار بررسی شده و با استفاده از آنالیز SEM و روش استاندارد ملی ۱۲۴۵، قطر الیاف کاغذ فیلتر، میزان نفوذپذیری هوا و میزان تخلخل کاغذ فیلتر مشخص شده است .با در نظر گرفتن جریان هوا به صورت تراکمناپذیر و ایزوترمال و پلیسه فیلتر بهعنوان یک محیط متخلخل و با نفوذپذیری مشخص، شبیهسازی فیلتر هوای خودروهای پراید و سمند در نرمافزار کامسول ۵/۵ انجام شده است .برای تعیین تعداد بهینه پلیسه برای فیلتر خودرو، معادلات جریان هوا در حالت پایا حل شده و نتایج نشان میدهد که به ترتیب در تعداد پلیسه ۱۰۰ و ۱۵۰ عدد، فیلتر خودروهای پراید و سمند کمترین افت فشار را داشتهاند .شبیهسازی برای بررسی طول عمر و کارایی فیلترها به روش لاگرانژی و با تزریق غلظتهای متفاوتی از غبار انجام شده که نتایج بیانگر افزایش طول عمر فیلترهای بهینه ضمن حفظ کارایی فیلترها شده است .برای فیلتر خودرو سمند با تزریق هوای شامل ذرات معلق با سرعت ورودی m/s ۰/۵، قطر ذرات ۶/۵ میکرون و غلظت غبار إg/m۳ ۶۸ و إg/m۳ ۱۵۰، بهینه سازی تعداد پلیسهها از لحاظ افت فشار سبب افزایش طول عمر فیلترها بهترتیب ۴۲ و ۴۴ میگردد .برای فیلتر هوای خودرو پراید نیز در غلظت غبار إg/m۳ ۶۸ و إg/m۳ ۱۵۰، طول عمر فیلتر بهترتیب ۶۵ و ۶۲ افزایش مییابد .با تزریق هوا با سرعت ورودی m/s ۰/۱ و قطر ذرات ۲/۵ میکرون، طول عمر فیلتر خودرو سمند برای غلظتهای إg/m۳ ۳۵ و إg/m۳ ۵۰، به ترتیب ۴۱ و ۱۰۰ و فیلتر خودرو پراید نیز به ترتیب ۶۲ و ۷۴ افزایش داشته است .همچنین تاثیر پارامترهایی نظیر سرعت هوای ورودی، ضخامت فیلتر، قطر الیاف فیلتر و نوع پلیسه بررسی شده که نتایج بیانگر کاهش طول عمر فیلتر بهترتیب با افزایش سرعت هوای ورودی، کاهش ضخامت فیلتر و در نوع پلیسه مثلثی میگردد .از طرفی افزایش ضخامت فیلتر، کاهش قطر الیاف فیلتر و کاهش سرعت جریان ورودی سبب افزایش کارایی اولیه فیلتر میشوند و در طراحی فیلترها باید مورد توجه قرار گیرند.
متن يادداشت
g/m3, respectively 41 and 100 and Pride car filter Increased by 62 and 74 , respectively. Also, the effect of parameters such as inlet air velocity, filter thickness, filter fiber diameter, and type of pleats was investigated. The results indicate that the filter service life is reduced by increasing the inlet air velocity, reducing the filter thickness, and in the form of triangular pleats. On the other hand, increasing the filter thickness, reducing the diameter of the filter fibers, and reducing the inlet flow velocity increase the initial efficiency of the filter and should be considered in the design of filters.إ g/m3 and 50إ g/m3, the filter service life increases by 65 and 62 , respectively. By injecting air with an inlet velocity of 0.1 m/s and particle diameter of 2.5 microns, the service life of Samand air filter for concentrations of 35إ g/m3 and 150إ g/m3, optimizing the number of pleats in terms of pressure drop increases the service life of filters to 42 and 44 , respectively. For Pride air filter, at dust concentrations of 68إ g/m3 and 150إ Due to air pollution in cities and the presence of airborne particles, the use of air filters in cars is necessary and failure to replace the filter on time also increases fuel consumption and increases the production of unburned hydrocarbons in car exhaust, and increases carbon monoxide and Nitrogen oxide causes the engine to run hotter, which in turn causes damage to the engine. It is also important to predict the service life of air filters to optimize costs and prevent damage to the car engine. On the other hand, because different air filters available in the market for cars have a different number of pleats and is not based on science, so by optimizing the number of pleats of filter in terms of pressure drop, while increasing the efficiency of filters in absorbing airborne can increase the service life of filters and reduce the waste of used filters. For this purpose, in this study, the properties of filter paper available in the market were first investigated, and using SEM analysis and ISIRI 1245 methods, the diameter of filter paper fibers, the air permeability, and the porosity of filter paper were determined. Considering the airflow as incompressible and isothermal and air pleat as a porous medium with a given permeability, the air filter simulation of Pride and Samand cars has been done in Comsol 5.5 software. To determine the optimal number of pleats for car filters, the airflow equations are solved in steady-state and the results show that in the number of 100 and 150 pleats, the filters of Pride and Samand cars had the minimum pressure drop, respectively. The simulation was performed to evaluate the service life and efficiency of the filters by the Lagrangian method and by injecting different concentrations of dust. results showed that the optimal service life of the filters was increased while maintaining the efficiency of the filters. For Samand air filter with air injection including dust with an inlet velocity of 0.5 m/s, the particle diameter of 6.5 microns, and dust concentration of 68
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Modeling and investigation of optimum operating conditions of air filters for domestic cars
موضوع (اسم عام یاعبارت اسمی عام)
موضوع مستند نشده
فیلتر هوای پلیسهدار
موضوع مستند نشده
فیلتر خودروهای سواری
موضوع مستند نشده
COMSOL Multiphysics
موضوع مستند نشده
جریان دوفازی
موضوع مستند نشده
محیط متخلخل
اصطلاحهای موضوعی کنترل نشده
اصطلاح موضوعی
Pleated air filter, Cars filter, Modeling, COMSOL Multiphysics, Two-phase flow, Porous medium