РАСЧЁТ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ФИЛЬТРУЮЩИХ НАНОВОЛОКОН КОМБИНИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА

И.А. Мик, В.Н. Горев, В.В. Ларичкин
DOI: 10.25699/SSSB.2018.23.17552 Download PDF
Ключевые слова: оптимизация, комбинированный фильтрующий материал, эффективность фильтрации, перепад давления.
Аннотация: Ранее, на основе комбинированного применения методов электроформования и экструзии, был впервые создан и протестирован толстослойный фильтрующий материал с постоянным распределением фильтрующих нановолокон по толщине материала. Однако с точки зрения эксплуатационных характеристик, такой комбинированный материал можно усовершенствовать профилированием распределения фильтрующего нановолокна по толщине материала. Более равномерное распределение загрязнений, улавливаемых в процессе очистки, продлит ресурс эксплуатации фильтрующего элемента. С точки зрения распределения загрязнителя по толщине фильтрующего элемента, оптимальным распределением фильтрующих нановолокон будет то, при котором суммарная масса загрязнителя распределится равномерно по толщине материала. Поэтому задачей данной работы стал расчёт оптимального профиля концентраций фильтрующих нановолокон в каждом слое для выбранного ансамбля загрязнителя, что сделает фильтрующий элемент более емким к загрязнителю. В предыдущей работе была разработана модель фильтрования комбинированного материала, позволяющая по выходным данным из модели (масса осевших частиц) находить входные модельные параметры фильтрующего элемента (длина фильтрующих нановолокон), которые напрямую связаны с технологическими параметрами (расход раствора электроформования). Таким образом, для нахождения оптимальной функции распределения плотности фильтрующих нановолокон решалась обратная задача для модели фильтрования с применением метода наименьших квадратов (МНК). В результате, найдена оптимальная зависимость распределения фильтрующих нановолокон по толщине материла, при которой фильтрующий элемент будет иметь максимальную пылеёмкость. Представленные результаты работы подтверждают, что функционально-градиентный подход профилирования комбинированного материала имеет большой потенциал в применении тонкой очистки воздуха.

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство