Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах

Досліджено перепад тиску на протипилових респіраторів під час періодичного режиму руху повітря. До процесу дослідження ламінарного фільтрування газу через респіратор було використано основні рівняння руху Нав’є-Стокса при нехтуванні інерційними силами. За основу було взято рішення запропоноване Г. Л...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Геотехнічна механіка
Date:	2013
Main Author:	Чеберячко, С.І.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2013
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87358
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах / С.І. Чеберячко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 111. — С. 181-192. — Бібліогр.: 5 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859742052840898560
author	Чеберячко, С.І.
author_facet	Чеберячко, С.І.
citation_txt	Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах / С.І. Чеберячко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 111. — С. 181-192. — Бібліогр.: 5 назв. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Геотехнічна механіка
description	Досліджено перепад тиску на протипилових респіраторів під час періодичного режиму руху повітря. До процесу дослідження ламінарного фільтрування газу через респіратор було використано основні рівняння руху Нав’є-Стокса при нехтуванні інерційними силами. За основу було взято рішення запропоноване Г. Лембом. Вирішена задача у визначенні опору системи паралельних волокон при обтіканні нерівномірним повітряним потоком, що коливається за гармонійним законом. Визначено рівняння руху повітря через фільтр респіратора під час дихання. Теоретично досліджено зміну перепаду тиску від часу дихання. Отримані параметри, які дозволяють оцінити залежність перепаду тиску на респіраторі від часу дихання. Встановлено, що розподіл тиску на фільтрі, зі збільшення фази вдихання, нерівномірний. Исследован перепад давления на противопылевых респираторов при периодическом режиме движения воздуха. Для исследования процесса ламинарной фильтрации газа через респиратор были использованы основные уравнения движения Наве-Стокса при пренебрежении инерционными силами. За основание было взято решение предложенное Г. Лэмбом. Решена задача по определению сопротивления системы параллельных волокон при обтекании их неравномерным потоком воздуха, который колеблется по гармоническому закону. Определены уравнения движения воздуха через фильтр респиратора при дыхании. Теоретически исследовано изменение перепада давления от времени дыхания. Получены параметры, которые позволяют оценить зависимость перепада давления на респираторе от времени дыхания. Установлено, что распределение давления на фильтре, по увеличению фазы вдыхания, неравномерно. Pressure difference in the dust mask was studied at periodic motion of air. The key Navier-Stokes equations of motion with neglected inertial force were used in order to study process of gas laminar filtration through the respirator. The study was based on the solution proposed by G. Lamb. Resistance of parallel fiber system was determined at air flow unevenly streamed around the fibers when the air flow was changed according to the harmonic law. Equations were defined for the air passing through the respirator filter at breathing. Changing of pressure differences were theoretically studied depending on breathing duration. Parameters were received which could help to estimate dependence between pressure difference in the respirator and breathing duration. It was found that with increased phase of breathing distribution of pressure in the filter was uneven.
first_indexed	2025-12-01T19:29:58Z
format	Article
fulltext	УДК 614.89 20 Чеберячко С.І., канд.техн. наук, доцент (ДВНЗ «НГУ») ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕПАДУ ТИСКУ НА ФІЛЬТРУВАЛЬНИХ РЕСПІРАТОРАХ Чеберячко С.И., канд. техн. наук, доцент (ГВУЗ «НГУ») ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ НА ФИЛЬТРУЮЩИХ РЕСПИРАТОРАХ Cheberyachko S.I., Ph.D. (Tech.), (SHEI «NMU») THEORETICAL STUDY OF PRESSURE DIFFERENCE IN THE FILTER RESPIRATORS Анотація. Досліджено перепад тиску на протипилових респіраторів під час періодичного режиму руху повітря. До процесу дослідження ламінарного фільтрування газу через респіра- тор було використано основні рівняння руху Нав’є-Стокса при нехтуванні інерційними си- лами. За основу було взято рішення запропоноване Г. Лембом. Вирішена задача у визначенні опору системи паралельних волокон при обтіканні нерівномірним повітряним потоком, що коливається за гармонійним законом. Визначено рівняння руху повітря через фільтр респіра- тора під час дихання. Теоретично досліджено зміну перепаду тиску від часу дихання. Отри- мані параметри, які дозволяють оцінити залежність перепаду тиску на респіраторі від часу дихання. Встановлено, що розподіл тиску на фільтрі, зі збільшення фази вдихання, нерівно- мірний. Ключові слова: протипиловий респіратор, перепад тиску, опір диханню, запиленість, дисперсний склад пилу. Вступ. Опір респіратора є важливою ергономічною характеристикою, від якої залежать додаткові затрати енергії організму людини при виконанні виро- бничих завдань. Для підтримки максимальної працездатності людини, яка ко- ристується протипиловим респіратором, на всьому проміжку робочої зміни, не- обхідно забезпечувати мінімальний додатковий опір диханню [1]. Величина опору повітряному потоку фільтрів залежить від режиму дихання і характеристик фільтрувального матеріалу: діаметру волокна, щільності упаку- вання волокон, товщини фільтрувального шару. На сьогодні відомі теоретичні залежності, які дозволяють визначити перепад тиску на протипилових респіра- торах, які отримані, виходячи з постійної швидкості фільтрування [2 - 4]. Од- нак, процес дихання – це переміщення деякого об’єму повітря із атмосфери в легені, а потім зворотно. У першому наближені можна рахувати, що він здійс- нюється за законом гармонічних коливань [1]. Тому дослідження руху повітря 20 © Чеберячко С.І., 2013 через фільтрувальний елемент респіратора для визначення їх ергономічних і за- хисних властивостей є досить актуальною задачею. Виділення невирішеної проблеми. Рух повітря, яке проходить крізь фільтр респіратора змінюється за гармонійним законом, що повинно бути враховано при розрахунку перепаду тиску на ЗІЗОД. Однак, всі існуючі моделі з визна- чення опору повітряному потоку різних фільтрувальних середовищ базуються на стаціонарному режиму течії повітряного середовища. Це призводить до різ- ниці між експериментальними і теоретичними даними, яку заміщають введен- ням різних поплавкових коефіцієнтів. Тому виникає задача у визначенні зміни перепаду тиску на респіраторі при коливальному русі повітряного потоку через фільтр респіратора. Аналіз досліджень з розглянутої проблеми. Найбільш поширеною модел- лю для дослідження опору фільтрувальних елементів є уявлення його як систе- ми із відокремлених волокон. Загальний опір яких дорівнює сумі опорів всіх волокон в об’ємі фільтрувального елемента. Вирішення цієї задачі базується на рівняннях Нав’є-Стокса. В такому випадку загальний перепад тиску на фільтрі дорівнює [5] LRP o , (1) де μ – динамічна в’язкість повітря, Ro – безрозмірна сила опору волокна потоку повітря; L – загальна довжина волокон у фільтрі. Першим вирішення цієї задачі було запропоновано Г. Лембом, воно базуєть- ся на встановленні поля течії біля ізольованого циліндра, виходячи з рівнянь Нав’є–Стокса з урахуванням квадратичних членів інерції, яке запропонував Озеен           a r a r a r a raU r ln)( Re)ln2(2 sin ),( 10   , де ρ, θ – полярні координати; α – коефіцієнт заповнення простору в системі па- ралельних циліндрів; λ – коефіцієнт, який залежить від поля течії; U – швид- кість руху повітря; а – радіус волокон. Тоді безрозмірна сила опору волокна циліндра визначається за формулою Re)ln2(2 8 U 0 2 0 0       U d r aRц      . де Re – число Рейнольдса. Зрозуміло, що сила діюча на одиницю довжини ізольованого циліндра буде відрізнятись від сили, яка діє на одиницю довжини у фільтрі, де волокна розмі- щенні з щільністю упакування β > Re. Це питання було досліджено в низці ро- біт. Зокрема Хаппель розглянув систему з правильним шаховим розташуванням циліндрів і показав, що безрозмірна сила дорівнює )1(2 0,5-ln5,0 4 2 2       цR . Для правильного квадратного розміщення циліндрів, коли відстань h між осями циліндрів уздовж потоку дорівнює відстані між ними у поперек потоку, Хазимото отримав вираз 42 )()(1,3105-ln- 4 2h a 2h a 2h a Rц     При щільному розміщенні циліндрів було виведено наступний вираз [6] 2 5 )1( 22 9   h a Rц  . Виходячи з цілого ряду досліджень Фукс М.О., Стечкіна І.Б., запропонували свою формулу для визначення опору волокон матеріалу ФП (фільтри Петряно- ва)   -ln15,1 4  цR . Однак, вище наведені формули отримані, виходячи з припущення рівномір- ного руху повітря. В той же час, дослідження нерівномірного обтікання цилінд- ра рідиною майже не зустрічаються. Це можна пояснити складністю отриманих рішень, оскільки у диференційних рівняннях Нав’є–Стокса, з’являється складо- ва, яка залежить від часу. Дослідники намагаються різними шляхами спрощува- ти такі рівняння: заміщуючи розмірні величини на безрозмірні або рахуючи рі- вняння квазисталим при повільному русі. Крім того, широко використовуються методи перетворення Лапласа, які усувають часову складову. Теоретична частина. Виникає задача у визначенні опору системи парале- льних волокон радіусом r при обтіканні нерівномірним повітряним потоком, що коливається за гармонійним законом U=U0sinωt в напрямку перпендикулярно- му осі х. Рахуємо, що амплітуда коливання набагато більша за радіус обтічних волокон. Тоді рівняння незначного коливального руху повітря при відсутності зовнішніх сил мають вигляд                                   z p t u y p t u v x p t v 1 1 1 (2) 0         zy u x v  (3) де v, u, z – компоненти швидкості по осям х, у, z; p – тиск; υ – кінематична в’язкість повітря; ρ – щільність повітря. Припустимо, що v, u, z всі змінюються з часом за законом te , тоді рівняння (2) можна переписати у вигляді                   z p h y p uh x p vh     1 )( 1 )( 1 )( 2 2 2 (4) де   2h ; μ – динамічна в’язкість повітря Із рівнянь (3) і (4) отримуємо 0p (5) Вирішення цих рівнянь у сферичних функціях nn  ; відповідних ступенів, при app  було знайдено Г. Лембом                                        z hn z n z p h y hn y n y p h u x hn x n x p h v a n a n a a n a n a a n a n a                 2 112 2 112 2 112 )1( 1 )1( 1 )1( 1 (6) Компоненти напруги на поверхні циліндрів будуть мати вигляд                               )()1( )()1( )()1(    zyuxv zr rzpp zyuxv y u r rypp zyuxv x v r rxpp rz ry rx (7) Виходячи з умови, що Uv  , 0u ; 0 , (8) будемо мати nna nnnp h n zyuxv    )12)(1( 1 12     . (9) За наведеної умови, коли коливання повітряного потоку відбувається за віс- сю х можна стверджувати, що рівняння (6) буду містити тільки сферичні функ- ції першого порядку. Тому приймаємо n=1 та вважаємо 3)( b r Ax ap  Bx1 (10) де b – відстань між осями циліндрів; b r – це безрозмірний параметр, який хара- ктеризує заповнення простору в системі паралельних волокон і пов'язаний з щільністю упакування волокон 2)( b r  . Підставивши (10) у систему (6) отрима- ємо                                      x z rhBB x zh A x y rhBB x yh A u x x rhBB x xh A v 52 202 52 202 52 202 2 2 2 (11) Умова (8) буде виконуватись, якщо припустити         )ln5,0( 2 0 2 54    U B BbhA (12) Рух, як було зазначено, відбувається за віссю х, очевидно, він буде семери- чним тоді функція току з формул (9), (11) і (12) буде мати вигляд            )(3)( )ln5,0( 6 2 12 52 0 12 hrhb rhUx xB x h A zyuxv      (13) Функцію сферичних координат n можна представити як ihb ihr ihr e hbhb i hb hb e hrhr i hr hr e hr                       5432 321 0 )( 3 )( 3 )( 1 )( ; )( 1 )( )( ;)(    (14) Після підстановки (14) у (13) )ln5,0( 1 3 33 1 )( 22 3 22                         Ux e b r bhhb ir rhhr i zyuxv rbih (15) Приймаючи, що cosbx  , отримаємо наступний вираз із (15) для функції току біля системи волокон )ln5,0( cos1333 1 )( 22                        Ub e hb i hrb r rhhr i rbih (16) Враховуючи, що tieUU  0 та )1( ih  , де 5,0 2           , відкидаючи уяв- ну частину виразу (16) знайдемо кінцеву формулу функції току біля системи паралельних волокон                                             )( 22 0 ))(sin( 1 1))(cos( 2 3 sin 1 1 2 3 cos 2 3 1 )ln5,0(2 sin rberbt b rbt r b r t rr t r rU           (17) На достатньо великій відстані від волокон переважає перша частина форму- ли (17). Ця частина вільна від вихрів і характеризується тільки амплітудою і фа- зою коливань. Друга частина характеризує інерційну складкову – яка виникає за рахунок коливання повітряного середовища. Для того щоб розрахувати опір системи паралельних волокон радіусом r скористаємося формулами (7). Якщо зробити підстановку в ці формули із фор- мул (10) і утримаємо у виразах prx тільки постійні члени, так як сферичні функ- ції, крім нульових, при інтегруванні за поверхнею циліндра дають 0, тоді отри- маємо ) 1 (4 2 2 0 ABr r BdpR rx     . Виходячи із формул (12) отримуємо                                       rr i r rUh rhhr irUh hrrhhr Uhr R        1 1 2 3 2 3 3 1 )ln5,0( 2 33 3 1 )ln5,0( 2 )( 3 1 )(2 )ln5,0( 2 32 22 32 2 3 0 2 3 Цей вираз рівнозначний наступному te rrr tU R                          22 0 11 )ln5,0(4 9 2 1 )ln5,0( cos4 (18). Перший член дає результуючу силу тертя пропорційну швидкості, а другий – дає поправку на інерцію викликану коливаннями повітря навколо волокон. Якщо коливаннями повітряного потоку знехтувати то отримаємо формулу отриману Фуксом М.О., Стечкіной И.Б. У гідродинаміці Л.Д. Ландау і Е.М. Ліфшеца також розглядаються колива- льний рух в’язкої рідини біля шару або циліндра. Автори пропонують задавати коливання рідини комплексною функцією tieUU  0 , а потім за допомогою формули Ейлера перейти до вигляду tite ti  sincos  . До тих пір поки при розрахунках виконуються тільки лінійні операції над швидкістю, дозволяється опускати знак біля речової частини і проводити математичні дії, рахуючи шви- дкість як комплексне число, а потім взяти речову частину вже від кінцевого ре- зультату. Силу опору, яка пропорційна швидкості, також можна задати у ком- плексному вигляді: UR 0 , де 21  i – комплексна постійна. Цей вираз можна записати, як суму двох членів пропорційних відповідно швидкості U і прискоренню ֹŮ ))( 2 1210 U i UUiR      , якщо, відкинути уявну частину, то отримаємо )(5,0 20100 tt eUeUR     . (19) Отже, перша частина виразу, яка пов’язана з дійсною частиною величини γ, пропорційна швидкості і відповідає силі опору тертя о поверхню циліндра. Друга частину можна назвати інерційною. Відповідно до М.О. Селезкіна, який розглянув задачу обтікання в’язкою рі- диною ізольованого циліндра величину γ1 можна виразити формулою C 21  (20) де С – величина лобового опору ізольованого циліндра Для визначення величини лобового опору ізольованого циліндра скориста- ємось функцією току в системі паралельних циліндрів для малих значень щіль- ності упакування волокон, яка за Фуксом М.О. має вигляд                  a r a r a r a raU r ln 2 )ln5,0(2 sin ),( 1 0    . (21) Компоненти швидкостей, які задовольняють функцію току мають вигляд                     sinln 2 sin sin ln 2 1 coscos 1 2 1 cos cos 021 02 11 C U r Av kr CU r A r A vr , (22) де  02U k  γ – константа Єйлера, А0, А1 – константи, які визначаються з гранич- них умов. З формул (21) і (22) можна знайти величину С і невідомі константи, якщо прирівняти ліві частини рівнянь до нуля. Також будемо рахувати, що коефіціє- нти при  sin,cos також будуть дорівнювати нулю. Тоді, рахуючи, що r – це діаметр волокна фільтра, отримаємо               0ln 2 1 0ln 2 1 2 1 02 1 02 11 rCU r A rCU r A r A   Вирішуючи, ці рівняння будемо мати               ln5,0 2 ln21 0 0 1 U C r U A Отже, підставивши значення С у формулу (20) отримаємо      ln5,0 4 0U Величину γ2 знайдемо за формулою, яку запропонував Л.Д. Ландау виходя- чи з досліджень коливального руху в’язкої рідини )1( 2 2  i   , виділяючи дійсну частину, отримаємо t cos2  Таким чином, силу опору можна розрахувати за формулою tt tU R    cossin 2 1 ln5,0 cos2 1 0 0    (23) Результати дослідження та їх обговорення. В якості числового прикладу, визначимо зміну перепаду тиску у часі на респіраторі «Лепесток», який вигото- влений із волокнистого фільтрувального матеріалу «Елефлен». Щільність упа- кування волокон фільтрувального матеріалу складає β = 0,08; середній діаметр волокон а = 2,5 мкм; товщина фільтрувального шару Н = 0,005 м; площа фільт- рувального елементу S = 0,0075 м 2 ; початкова швидкість складає 0,005 м/с. Для розрахунків приймаємо, що частота диханні: для легкої роботи 8 циклів/хв.; для середньої важкості 20 циклів/хв.; важкої роботи 40 циклів/хв.; об’єм дихання 1500 мл. На рис. 1 і 2 наведені результати розрахунку залежності перепаду тиску на респіраторі від часу, які визначені за формулами (1) (18) та (1) і (23). Рис. 1 - Залежність перепаду тиску на респіраторі від часу дихання при витрати повітря за формулою (1) і (18): 1 – 90 л/хв.; 2 – 60 л/хв; 3 – 30 л/хв c аb -60 -40 -20 0 20 40 60 0 2 4 6 8 ΔP, Па t, c Рис. 2 - Залежність перепаду тиску на респіраторі від часу дихання при витрати повітря за формулою (1) і (23): 1 – 90 л/хв.; 2 – 60 л/хв; 3 – 30 л/хв Висновки. Розглянута теорія проходження ламінарного повітряного пото- ку через пористий фільтрувальний матеріал. Визначено рівняння руху повітря через фільтр респіратора під час дихання. Теоретично досліджено зміну пере- паду тиску від часу дихання. Визначені параметри, які дозволяють оцінити За- лежність перепаду тиску на респіраторі від часу дихання. Встановлено, що роз- поділ тиску на фільтрі, зі збільшення фази вдихання, нерівномірний. __________________________ СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Грачев, В.А. Средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД): Пособие. / В.А. Грачев, С.В. Собюрь – М.: Пожкнига, 2006. – 288 с. 2. Каминский, С. Л. Основы рациональной защиты органов дыхания на производстве: Учебное пособие / С. Л. Каминский – СПб.: Проспект Науки, 2007. – 208 с. 3. Басманов, П.И. Средства индивидуальной защиты органов дыхания: Справочное руководство /П.И. Басманов, С.Л. Каминський, А.В. Коробейников, М.Е. Трубицына – СПб.: ГИПП «Искусство России», 2002. – 399 с. 4. Ужов, В.Н. Очистка промышленных газов фильтрами /В.Н. Ужов, Б.И. Мягков – М.: «Химия», 1970. – 320 с. 5. Шейдеггер, А.Э. Физика течения жидкостей через пористые среды / А.Э. Шейдеггер. М.: ГНТИНЛ, 1960. – 348 с. REFERENCES 1. Grachev, V.A. and Sobyur, S.V. (2006), Sredstva individualnoy zashchity organov dykhaniya [Personal Respiratory protective equipment], Pozhkniga, Moscow, Russia. 2. Kaminsky, S.L. (2007), Osnovy ratsionalnoy zashchity organov dykhania na proizvodstve [Bases ra- tional respiratory protection at work], Prospect of Science, St. Petersburg, Russia. 3. Basmanov, P.I., Kaminsky, S.L., Korobeujnikov, A.V. and Trubitsyna M.E. (2002), Sredstva indivi- dualnoy zashchity organov dykhaniya [Personal respiratory protection], HIPD "Art of Russia", St. Peters- burg, Russia. 4. Uzhov, V.N. and Myagkov, B.I. (1970), Ochistka promyshlennykh gazov filtrami [Treatment of in- dustrial gas of filters], Chemistry, Moscow, Russia. 5. Sheydegger, A.E. (1960), Fizika techeniya zhidkostey cherez poristye sredy [Physics of fluid flow c ab -60 -40 -20 0 20 40 60 0 1 2 3 4 5 6 ΔP, Па t, c through porous media],GNTINL, Moscow, Russia. ____________________________ Про авторів Чеберячко Сергій Іванович, кандидат технічних наук, доцент кафедри Аерології та охорони пра- ці, Державний вищій навчальний заклад «Національний гірничий університет» (ДВНЗ «НГУ»), Дніп- ропетровськ, Україна, sihc@yandex.ru. About the authors Cheberyachko Sergey Ivanovich, Candidate of Technikal Science (Ph.D), Associate Professor of de- partment Aerology and Protection of Labour, State Higher Education Institution «National Mining Universi- ty» (SHEI “NMU”), Dnepropetrovsk, Ukraine, sihc@yandex.ru. ____________________________ Аннотация. Исследован перепад давления на противопылевых респираторов при перио- дическом режиме движения воздуха. Для исследования процесса ламинарной фильтрации га- за через респиратор были использованы основные уравнения движения Наве-Стокса при пренебрежении инерционными силами. За основание было взято решение предложенное Г. Лэмбом. Решена задача по определению сопротивления системы параллельных волокон при обте- кании их неравномерным потоком воздуха, который колеблется по гармоническому закону. Определены уравнения движения воздуха через фильтр респиратора при дыхании. Теорети- чески исследовано изменение перепада давления от времени дыхания. Получены параметры, которые позволяют оценить зависимость перепада давления на респираторе от времени ды- хания. Установлено, что распределение давления на фильтре, по увеличению фазы вдыхания, неравномерно. Ключевые слова: Противопылевой респиратор, перепад давления, сопротивление дыха- нию, запыленность, дисперсный состав пыли. Abstract. Pressure difference in the dust mask was studied at periodic motion of air. The key Navier- Stokes equations of motion with neglected inertial force were used in order to study process of gas laminar filtration through the respirator. The study was based on the solution proposed by G. Lamb. Resistance of parallel fiber system was determined at air flow unevenly streamed around the fi- bers when the air flow was changed according to the harmonic law. Equations were defined for the air passing through the respirator filter at breathing. Changing of pressure differences were theoreti- cally studied depending on breathing duration. Parameters were received which could help to esti- mate dependence between pressure difference in the respirator and breathing duration. It was found that with increased phase of breathing distribution of pressure in the filter was uneven. Keywords: dust mask, differential pressure, breathing resistance, dust, particulate composition of the dust. Статья поступила в редакцию 12.09.2013 Рекомендовано к публикации д.т.н., проф. В.И. Голинько mailto:sihc@yandex. mailto:sihc@yandex.ru
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-87358
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1607-4556
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-01T19:29:58Z
publishDate	2013
publisher	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
record_format	dspace
spelling	Чеберячко, С.І. 2015-10-17T12:57:03Z 2015-10-17T12:57:03Z 2013 Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах / С.І. Чеберячко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 111. — С. 181-192. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87358 614.89 Досліджено перепад тиску на протипилових респіраторів під час періодичного режиму руху повітря. До процесу дослідження ламінарного фільтрування газу через респіратор було використано основні рівняння руху Нав’є-Стокса при нехтуванні інерційними силами. За основу було взято рішення запропоноване Г. Лембом. Вирішена задача у визначенні опору системи паралельних волокон при обтіканні нерівномірним повітряним потоком, що коливається за гармонійним законом. Визначено рівняння руху повітря через фільтр респіратора під час дихання. Теоретично досліджено зміну перепаду тиску від часу дихання. Отримані параметри, які дозволяють оцінити залежність перепаду тиску на респіраторі від часу дихання. Встановлено, що розподіл тиску на фільтрі, зі збільшення фази вдихання, нерівномірний. Исследован перепад давления на противопылевых респираторов при периодическом режиме движения воздуха. Для исследования процесса ламинарной фильтрации газа через респиратор были использованы основные уравнения движения Наве-Стокса при пренебрежении инерционными силами. За основание было взято решение предложенное Г. Лэмбом. Решена задача по определению сопротивления системы параллельных волокон при обтекании их неравномерным потоком воздуха, который колеблется по гармоническому закону. Определены уравнения движения воздуха через фильтр респиратора при дыхании. Теоретически исследовано изменение перепада давления от времени дыхания. Получены параметры, которые позволяют оценить зависимость перепада давления на респираторе от времени дыхания. Установлено, что распределение давления на фильтре, по увеличению фазы вдыхания, неравномерно. Pressure difference in the dust mask was studied at periodic motion of air. The key Navier-Stokes equations of motion with neglected inertial force were used in order to study process of gas laminar filtration through the respirator. The study was based on the solution proposed by G. Lamb. Resistance of parallel fiber system was determined at air flow unevenly streamed around the fibers when the air flow was changed according to the harmonic law. Equations were defined for the air passing through the respirator filter at breathing. Changing of pressure differences were theoretically studied depending on breathing duration. Parameters were received which could help to estimate dependence between pressure difference in the respirator and breathing duration. It was found that with increased phase of breathing distribution of pressure in the filter was uneven. uk Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехнічна механіка Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах Теоретические исследования перепада давления на фильтрующих респираторах Theoretical study of pressure difference in the filter respirators Article published earlier
spellingShingle	Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах Чеберячко, С.І.
title	Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах
title_alt	Теоретические исследования перепада давления на фильтрующих респираторах Theoretical study of pressure difference in the filter respirators
title_full	Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах
title_fullStr	Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах
title_full_unstemmed	Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах
title_short	Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах
title_sort	теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87358
work_keys_str_mv	AT čeberâčkosí teoretičnídoslídžennâperepadutiskunafílʹtruvalʹnihrespíratorah AT čeberâčkosí teoretičeskieissledovaniâperepadadavleniânafilʹtruûŝihrespiratorah AT čeberâčkosí theoreticalstudyofpressuredifferenceinthefilterrespirators

Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах

Institution

Similar Items