satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical Universitysat-283Research ArticleЭКОЛОГИЯECOLOGYИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ КОЛЬМАТАЦИИ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ В ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛАХINVESTIGATIONS OF COLMATATION REGULARITIES PERTAINING TO HIGH DISPERSE PARTICLES FROM GAS STREAMS IN POROUS MATERIALSТумиловичМ. В.TumilovichM. V.

Доктор технических наук

sat@bntu.byПилиневичЛ. П.PilinevichL. P.

Доктор технических наук, профессор

sat@bntu.byБайковВ. И.BaikovV. I.

Доктор технических наук

sat@bntu.byГалкинА. Е.GalkinA. E.

Кандидат технических наук

sat@bntu.byСидоровичТ. В.SidorovichT. V.

Кандидат физико-математических наук

sat@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarusБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиБеларусьBelarusian State University of Informatics and RadioelectronicsBelarusИнститут тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова НАН БеларусиБеларусьA.V. Luikov Heat and Mass Transfer Institute of NAS of BelarusBelarusМинскэкспоБеларусьMinskExpoBelarus201210022012016774Copyright © Тумилович М.В., Пилиневич Л.П., Байков В.И., Галкин А.Е., Сидорович Т.В., 20122012Тумилович М.В., Пилиневич Л.П., Байков В.И., Галкин А.Е., Сидорович Т.В.Tumilovich M.V., Pilinevich L.P., Baikov V.I., Galkin A.E., Sidorovich T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/283

Проведен теоретический анализ закономерностей кольматации высокодисперсных частиц из газовых потоков в различных пористых материалах. Показано, что при обычных условиях эффективность кольматации высокодисперсных частиц диаметром 0,5 мкм и ниже в основном зависит от скорости потока и размера волокон фильтра – чем выше скорость и больше диаметр волокон, тем ниже эффективность кольматации. Увеличение плотности упаковки фильтрующего материала оказывает не столь существенное влияние на степень улавливания частиц, но приводит к росту сопротивления и соответственно снижению производительности фильтра. При высоких скоростях потока проявляется и совместное действие механизмов диффузии, касания и частично инерции.

A theoretical analysis of colmatation regularities pertaining to high disperse particles from gas streams in various porous materials has been carried out in the paper. The paper reveals that under usual conditions the colmatation efficiency of high disperse particles having diameter 0.5 microns and less basically depends on a stream velocity and size of  filter fibers that is higher velocity and larger fiber diameter entail lower colmatation efficiency. An increase in density of filter material packing makes insignificant impact on the rate of particles catching but leads to growth of resistance and correspondingly to reduction of the filter productivity. A joint action of diffusion mechanisms, a contact, and partially inertia is observed at high stream velocities.

ReferencesРодионов, А. И. Техника защиты окружающей среды / А. И. Родионов, В. Н. Клушин, Н. С. Торочешников. – М. : Химия, 1989. – 512 с.Родионов, А. И. Техника защиты окружающей среды / А. И. Родионов, В. Н. Клушин, Н. С. Торочешников. – М. : Химия, 1989. – 512 с.Мазус, М. Г. Фильтры для улавливания промышленных пылей / М. Г. Мазус, А. Д. Мальгин, М. Л. Моргулис. – М. : Машиностроение, 1985. – 240 с.Мазус, М. Г. Фильтры для улавливания промышленных пылей / М. Г. Мазус, А. Д. Мальгин, М. Л. Моргулис. – М. : Машиностроение, 1985. – 240 с.Синайский, Э. Г. Сепарация многофазных многокомпонентных систем / Э. Г. Синайский, Е. Я. Лапига, Ю. В. Зайцев. – М. : Недра, 2002. – 226 с.Синайский, Э. Г. Сепарация многофазных многокомпонентных систем / Э. Г. Синайский, Е. Я. Лапига, Ю. В. Зайцев. – М. : Недра, 2002. – 226 с.Binek, B. Влияние электростатических зарядов мембранных фильтров на эффективность разделения / B. Binek, S. Przyborowski // Staub. – 1965. – v. 25. – P. 10–13.Binek, B. Влияние электростатических зарядов мембранных фильтров на эффективность разделения / B. Binek, S. Przyborowski // Staub. – 1965. – v. 25. – P. 10–13.Heidam, N. Z. Обзор: фракционирование аэрозолей последовательной фильтрацией на мембранах Нуклепор / N. Z. Heidam // Atm. Environ. – 1981. – v. 15. – P. 891–904.Heidam, N. Z. Обзор: фракционирование аэрозолей последовательной фильтрацией на мембранах Нуклепор / N. Z. Heidam // Atm. Environ. – 1981. – v. 15. – P. 891–904.Витязь, П. А. Пористые порошковые материалы и изделия из них / П. А. Витязь, В. М. Капцевич, В. К. Шелег. – Минск : Вышэйш. шк., 1987. – 164 с.Витязь, П. А. Пористые порошковые материалы и изделия из них / П. А. Витязь, В. М. Капцевич, В. К. Шелег. – Минск : Вышэйш. шк., 1987. – 164 с.Хлебников, Ю. П. Фильтры систем кондиционирования воздуха и вентиляции / Ю. П. Хлебников. – М. : Стройиздат, 1990. – 128 с.Хлебников, Ю. П. Фильтры систем кондиционирования воздуха и вентиляции / Ю. П. Хлебников. – М. : Стройиздат, 1990. – 128 с.Белоусов, В. В. Теоретические основы процессов газоочистки / В. В. Белоусов. – М. : Металлургия, 1988. – 256 с.Белоусов, В. В. Теоретические основы процессов газоочистки / В. В. Белоусов. – М. : Металлургия, 1988. – 256 с.Фукс, Н. А. Механика аэрозолей / Н. А. Фукс. – М. : Изд-во АН СССР, 1955. – 351 с.Фукс, Н. А. Механика аэрозолей / Н. А. Фукс. – М. : Изд-во АН СССР, 1955. – 351 с.Двухименный, В. А. Системы очистки воздуха от аэрозольных частиц на АЭС / В. А. Двухименный, Б. М. Столяров, С. С. Черный. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 88 с.Двухименный, В. А. Системы очистки воздуха от аэрозольных частиц на АЭС / В. А. Двухименный, Б. М. Столяров, С. С. Черный. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 88 с.Кирш, А. А. Эффективность аэрозольных фильтров, состоящих из ультратонких полидисперсных волокон / А. А. Кирш, И. Б. Стечкина, Н. А. Фукс // Коллоидный журнал. – 1975. – № 1. – С. 41–46.Кирш, А. А. Эффективность аэрозольных фильтров, состоящих из ультратонких полидисперсных волокон / А. А. Кирш, И. Б. Стечкина, Н. А. Фукс // Коллоидный журнал. – 1975. – № 1. – С. 41–46.Kirch, A. A. The Theory of Aerosol Filtration with Fibrous Filters / A. A. Kirch, I. B. Stechkina // In Fundamental of Aerosol Science / Ed. by David T. Show.: John Willy and Sohu, Inc., 1978. – P. 165–256.Kirch, A. A. The Theory of Aerosol Filtration with Fibrous Filters / A. A. Kirch, I. B. Stechkina // In Fundamental of Aerosol Science / Ed. by David T. Show.: John Willy and Sohu, Inc., 1978. – P. 165–256.Ужов, В. Н. Очистка промышленных газов от пыли / В. Н. Ужов, А. Ю. Вальдберг, Б. И. Мягков. – М. : Химия, 1981. – 390 с.Ужов, В. Н. Очистка промышленных газов от пыли / В. Н. Ужов, А. Ю. Вальдберг, Б. И. Мягков. – М. : Химия, 1981. – 390 с.Андриевский, Р. А. Пористые металлокерамические материалы / Р. А. Андриевский. – М. : Металлургия, 1964. – 167 с.Андриевский, Р. А. Пористые металлокерамические материалы / Р. А. Андриевский. – М. : Металлургия, 1964. – 167 с.Сорокин, В. К. О связи тонкости фильтрации с размером пор спеченных листовых материалов / В. К. Сорокин // Порошковая металлургия. – 1977. – № 4. – С. 103–106.Сорокин, В. К. О связи тонкости фильтрации с размером пор спеченных листовых материалов / В. К. Сорокин // Порошковая металлургия. – 1977. – № 4. – С. 103–106.Ильин, Ю. В. Течение газа через пористые металлические стенки / Ю. В. Ильин // Известия вузов. Сер. Авиационная техника. – Казань. – 1959. – № 1. – С. 59–73.Ильин, Ю. В. Течение газа через пористые металлические стенки / Ю. В. Ильин // Известия вузов. Сер. Авиационная техника. – Казань. – 1959. – № 1. – С. 59–73.Пористые материалы и устройства на их основе для очистки воздуха от пылегазовых выбросов, сварочных и других ультрадисперсных аэрозолей / М. В. Тумилович [и др.] // Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка : материалы 8-й междунар. науч.-техн. конф., Минск, 2728 мая 2008 г. / Ин-т порошковой металлургии ГНПО ПМ НАН Беларуси ; редкол.: А. Ф. Ильющенко [и др.]. – Минск, 2008. – С. 104–105.Пористые материалы и устройства на их основе для очистки воздуха от пылегазовых выбросов, сварочных и других ультрадисперсных аэрозолей / М. В. Тумилович [и др.] // Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка : материалы 8-й междунар. науч.-техн. конф., Минск, 2728 мая 2008 г. / Ин-т порошковой металлургии ГНПО ПМ НАН Беларуси ; редкол.: А. Ф. Ильющенко [и др.]. – Минск, 2008. – С. 104–105.Тумилович, М. В. Использование электрических сил для повышения эффективности фильтрации ультрадисперсных аэрозолей / М. В. Тумилович, В. В. Савич, А. Е. Галкин // Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка : материалы 9-й Междунар. науч.-практ. конф. – Минск, ГНПО ПМ НАН Беларуси, 29–30 сентября 2010 г. ; редкол: А. Ф. Ильющенко [и др.]. – Минск, 2010. – С. 116–118.Тумилович, М. В. Использование электрических сил для повышения эффективности фильтрации ультрадисперсных аэрозолей / М. В. Тумилович, В. В. Савич, А. Е. Галкин // Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка : материалы 9-й Междунар. науч.-практ. конф. – Минск, ГНПО ПМ НАН Беларуси, 29–30 сентября 2010 г. ; редкол: А. Ф. Ильющенко [и др.]. – Минск, 2010. – С. 116–118.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.