Comparative analysis of computer simulated and real structures of unwoven materials filtrating properties

• Autorzy: Podsiadła-Bulsa Z.

Warianty tytułu

PL

Analiza porównawcza właściwości filtracyjnych komputerowo symulowanych i rzeczywistych struktur materiałów włóknistych

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do budowy filtrów silnikowych obecnie powszechnie są stosowane włókniste materiały filtracyjne. Ich nieuporządkowana struktura jest trudna do opisu matematycznego, dlatego dla jej przybliżenia są stosowane metody modelowania i komputerowej symulacji. W artykule zaprezentowano założenia symulacji komputerowej tych materiałów oraz ich numeryczną analizę. Zastosowany program komputerowy pozwala projektować struktury złożone z dowolnej liczby włókien. Możliwym jest także zadawanie parametrów włókien takich jak długość i grubość oraz liczby warstw tworzących strukturę. Dla porównania struktury symulowanej z rzeczywistym materiałem filtracyjnym zastosowano włókninę syntetyczną wytworzoną metodą melt blown na bazie polipropylenu. Średnia grubość włókien oraz liczba warstw w materiale rzeczywistymi w strukturze symulowanej były taka same. Średnicę por w materiale rzeczywistym oznaczono za pomocą metody Barusa Bechholda. Duże różnice pomiędzy wartościami rozmiarów por w symulowanej i rzeczywistej strukturze zdaniem autora spowodowane są przede wszystkim uproszczeniami zastosowanymi w modelu struktury nieuporządkowanej. Próba porównania rezultatów symulacji komputerowej z rzeczywistą strukturą włóknistego materiału filtracyjnego wskazuje na istotne różnice wielkości prześwitów międzywłókiennych powstających w tych strukturach.

EN

The unwoven filtrating materials are usually used for design of engine filters. Their disordered structure is very difficult for mathematical description, therefore the computer simulation and modelling methods are used for approximation. The article presents assumptions of computer simulation of these materials and the results of their numerical analysis. The computer program enables to simulate the structures designed of the unlimited fibrous number. It is possible to change the length and thickness of the fibres as well as the number of layers forming the structure. The size of pores can be also defined in the simulated structure. For the comparison of the simulated and real filtrating material lit was used an unwoven synthetic material made with melt blown method on the polypropylene base. The medium thickness of fibres and the number of the layers was the same in the real material and in the simulated structure. The size of pores was determined using Barus Bechhold method in the real material. The great differences between the values of the size of pores in the simulated and real structure were caused mainly by simplifications applied for modelling of the disordered structure. Trial comparison of the results of computer simulation with the real structure of a fibrous filtration material shows on the essential differences in the dimensions of interfibre clearances existing in these structures.

Słowa kluczowe

PL

transport; filtry silnikowe; materiały filtracyjne; symulacja komputerowa

EN

transport; engines filter; filter materials; computer simulation

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, No. 3
• Strony: 443--449
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Podsiadła-Bulsa Z.

• Technical University Chrobrego Street 45, 26-600 Radom, Poland tel.: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Abbasi, M. H., Abramson, I. S., Evans, I. N., Monte Carlo Simulation in the Knudsen and Ordinary Diffusion Regines, AIChE Journal, 29, 4, 1983.
• [2] Bulsa, St., Zastosowanie metody pęcherzykowej do wyznaczania dokładność i materiałów porowatych, Czasopismo Techniczne, Politechnika Krakowska, 8, 1971.
• [3] Brown, R., The pore size distribution of model filters produced by random fragmentation described in terms of Weibull distribution, Chemical Science, 1993.
• [4] Mansfieid, R. G., A look of polymers and end products with melt blown and spunbonded nonwovens, V Tandec Conference, University of Tennessee, Knoxville, USA 1995.
• [5] Podsiadła-Bulsa, Z., Zagadnienie symulacji komputerowej włóknistych materiałów filtracyjnych, Journal of Kones, Warsaw 2005.
• [6] Podsiadła-Bulsa, Z., Włókniste materiały filtracyjne. Analiza i symulacja struktur nieuporządkowanych, Archiwum Motoryzacji, 4, 2007.
• [7] Smorada, R., Spunbonded and Melt Blown Nonwovens, The Basics Nonvovens Industry,10 48, 1996.
• [8] Wcisło, P., Nowicka, Cz., Zastosowanie polimerów termoplastycznych w technice pneumotermicznej, Przegląd Włókienniczy, 2,9, 2000.