3 نتیجه برای ذرات معلق
حسن رجبی وردنجانی، حسن اصیلیان مهابادی، مرتضی بیاره، مرتضی سدهی،
دوره 9، شماره 4 - ( 10-1398 )
چکیده
مقدمه: معمولا در مطالعات سم شناسی ذرات آلاینده هوابرد، از اتاقکهای مواجهه تنفسی استفاده می شود که مسئولیت تامین و توزیع یکنواخت و پایدار اتمسفر آزمایشی را در منطقه تنفسی حیوانات آزمایشگاهی برعهده دارند. مطالعه حاضر با هدف طراحی، ارزیابی و بهینه سازی یک اتاقک مواجهه تمام بدن، ویژه مواجهه حیوانات آزمایشگاهی کوچک با آلاینده های ذره ای انجام شد.
روش کار: ابتدا مقالات و منابع علمی که جزئیات فنی و عملکرد اتاقک های مواجهه را بیان کرده بودند استخراج شد و مزایا، معایب و عوامل موثر بر عملکرد آنها تعیین گردید. سپس با لحاظ اصول دینامیک سیالات و شرایط استاندارد نگهداری حیوانات آزمایشگاهی، فرضیات طرح اولیه اتاقک تهیه شد. برای ایجاد توزیع یکنواخت ذرات در داخل اتاقک، از صفحات هدایت کننده جریان در مخروط فوقانی استفاده شد. به منظور بهینه سازی طرح اولیه از روش شبیه سازی عددی و نرم افزار ANSYS Fluent استفاده شد. ترسیم هندسه اتاقکها با استفاده از نرم افزار Design modeler و شبکه بندی میدان محاسباتی با استفاده از نرم افزار ANSYS meshing انجام شد. ذرات استفاده شده دارای میانگین قطر آئرودینامیکی 10 میکرومتر، کروی، بدون بار و دارای چگالی 1400 کیلوگرم بر متر مکعب بوده و با سرعت گاز حامل وارد اتاقک شد. نمونه برداری غلظت ذرات در اتاقکها، در راستای شعاع استوانه و در فواصل 10 سانتی متری بر روی محور x انجام شد. سپس درصد ضریب تغییرات غلظت برای هر خط محاسبه شد. در تحلیل نهایی نتایج، طرح هندسه ای که دارای کمترین مقدار ضریب تغییرات غلظت ذرات در طول خط منتخب نمونه برداری بود، به عنوان بهترین طرح اتاقک انتخاب شد.
یافته ها: اتاقک مواجهه تنفسی بهینه سازی شده در این مطالعه، دارای جریان دینامیک و شامل یک استوانه با دو مخروط فوقانی و تحتانی است. جریان دو فازی گاز و ذرات معلق از دهانه مخروط فوقانی وارد و ضمن گذر از صفحات هدایت کننده، در محیط داخلی اتاقک توزیع و از مخروط تحتانی خارج میگردد. مدلهای پیش فرض آشفتگی k- ε و Discrete Phase Model توانایی مدل کردن این مساله را داشته و در نهایت طرح شماره 7 با کمترین ضریب تغییرات غلظت معادل 08/4 درصد طرح بهینه بدست آمد.
نتیجه گیری: روش شبیه سازی عددی که برای طراحی و بهینه سازی این اتاقک استفاده شد، توانست با صرف هزینه بسیار کمتری نسبت به روشهای تجربی، اطلاعات جامعی از میدان حل را فراهم نماید. تحلیل این اطلاعات منجر به انتخاب بهترین طرح اتاقک مواجهه برای تامین غلظت یکنواخت و پایدار ذرات آزمایشی در منطقه تنفسی حیوان شد.
رابعه منهاج بناء، محمد کاظم کوهی، سروش مدبری، محمود خوانساری قاضی، شهناز باکند،
دوره 11، شماره 1 - ( 1-1400 )
چکیده
مقدمه: در حال حاضر، ذرات معلق هوابرد مهمترین شاخص آلودگی هوا در کلانشهر تهران و سایر شهرهای کشور است. بر اساس گزارشات شرکت کنترل کیفیت هوا تهران، یکی از منابع این شاخص در شهر تهران معادن شنوماسه است. لذا ضرورت دارد تا پتانسیل مخاطرات غبار حاصل از فعالیت این معادن و احتمال انتقال آن مورد ارزیابیهای دقیقتر علمی محققان قرار گیرد.
روش کار: این مطالعه در یکی از معادن فعال در غرب استان تهران به مدت یک هفته در آبانماه (در شرایط بدون بارش) انجام شد. نمونهبرداریها با استفاده از سه وسیله نمونهبرداری، به صورت فعال و غیرفعال، در ارتفاعات مختلف انجام شده است. در مجموع 32 نمونه ذرات معلق هوابرد از داخل معدن جمعآوری شد که پس از آمادهسازی نمونهها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی مجهز به طیف سنجی پراش انرژی پرتوایکس ( SEM-EDX)، مورد بررسی و آنالیز کلی قرار گرفت و نتایج آن تحلیل گردید.
یافته ها: توصیف آماری نتایج نشان میدهد که محتوی شیمیایی غبار این معدن، به ترتیب درصد وزنی شامل: سیلیسیم، کلسیم، آلومینیم، آهن، سدیم، پتاسیم، روی، سرب، فسفر، گوگرد، منیزیم، مس، تیتانیم، کلر، وانادیم بوده که میبایست مخاطرات سلامتی آنها مورد توجه قرارگیرد. تحلیل شاخصهای ضریب غنیشدگی (EF) و شاخص زمینانباشت (Igeo) و نیز تحلیل مولفههای اصلی (PCA) نشان داد که عناصر مس، روی، سرب، منگنز، وانادیم دارای غنیشدگی و آلودگی بالا با منشاء انسانزاد در این معدن میباشند. مقدار بالای عناصر سیلیسیم و پتاسیم در غبار این معدن منشا طبیعی داشته و ناشی از فعالیت معدنکاری بر روی سنگهای آذرین و آبرفتی بستر آن است.
نتیجه گیری: غبار حاصل از فعالیت معادن شنوماسه به سبب ماهیت عنصری و کانیایی دارای پتانسیل ایجاد مخاطرات سلامتی است که منشاء بسیاری از آنها منابع انسانزاد ارزیابی شده است. پیشنهاد میگردد از آنجا که عمده معادن فعال تهران در منطقه غرب و در کریدور باد اصلی شهر قرار دارند، ریسکهای سلامتی مرتبط با غبار این معادن بطور جامع ارزیابی و نحوه فعالیت و روشهای کنترل مهندسی آلایندههای آنها مورد بازبینی قرار گیرد.
سپیده کیوانی، فریده گلبابائی، رسول اسمعیلی نیسیانی، صبا کلانتری، اویسیک داس، عباس رحیمی فروشانی،
دوره 15، شماره 4 - ( 10-1404 )
چکیده
مقدمه: امروزه مدیاهای فیلتر نانولیفی پلیمری بهدلیل کارایی فیلتراسیون بالا و افت فشار پایین مورد توجه بسیاری در حوزه کنترل آلایندههای ذرهای واقع شدهاند. مطالعه حاضر، با هدف تولید مدیاهای نانولیفی به روش الکتروریسی محلول، با استفاده از یک پلیمر زیستتخریبپذیر بهمنظور کاهش نگرانیهای آلودگیهای بهداشتی و زیستمحیطی، تعیین ویژگیهای ریختشناختی و ارزیابی عملکرد فیلتراسیون مدیاهای تولیدی برای ربایش ذرات با اندازههای مختلف در دو سرعت جریان هوا انجام گرفت.
روش کار: مدیاهای نانولیفی با استفاده از محلول پلیمری یکنواخت از پلی وینیل الکل در حلال آب در غلظتهای 5 تا 6 درصد وزنی با استفاده از روش الکتروریسی محلول و تحت تأثیر پارامترهای فرآیندی مختلف تولید شدند. ویژگیهای ریختشناختی مدیاهای نانولیفی و درصد تخلخل آنها بررسی گردید. سپس، عملکرد فیلتراسیون مدیاهای نانولیفی شامل کارایی و افت فشار در دو سرعت جریان هوای cm/s 5/2 و 3/5 با استفاده از دستگاه تست مدیا اندازه گیری و فاکتور کیفیت آنها نیز محاسبه شد.
یافته ها: مدیاهای تولیدی از الیافی هموار و بدون گره با میانگین قطر در محدوده 106 تا 151 نانومتر برخوردار بودند. میزان کارایی فیلتراسیون مدیاها برای ذرات زیرمیکرونی 3/0 و 5/0 میکرون در محدوده 72/95 تا 92/99 درصد و برای ذرات 1 و 3 میکرون در محدوده 43/99 تا 100 درصد قرار داشت. همچنین، میزان افت فشار مدیاها در سرعت هوای cm/s 5/2، در محدوده 25 تا 67 پاسکال و در سرعت cm/s 3/5، در محدوده 58 تا 150 پاسکال بود.
نتیجه گیری: در بین مدیاهای تولیدی، مدیای حاصل از غلظت محلول 6 درصد، تحت شرایط الکتروریسی kV 15، mL/h 5/0 و cm 15، الیاف نازکتری داشت و توانایی بالاتری در ربایش ذرات ریز 3/0 میکرون نشان داد (89/99 و 92/99 درصد بهترتیب در سرعتهای هوای cm/s 5/2 و 3/5). همچنین، میزان افت فشار این مدیای نانولیفی با افزایش سرعت هوا، از 67 به 150 پاسکال افزایش یافت.
