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干冰清洁过程中的颗粒冲击-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-04-06 0:41:26 * 浏览: 7
干冰喷射范围干冰喷射可以去除亚微米的颗粒,但是去除它们的时间要长于2.92μm的颗粒污染物。在2、6和10 kPa的局部压力下去除0.75-μm颗粒所需的中值时间分别为9.2、7.5和6.1 s。中位数时间的去除是评估干冰清洁度的重要因素。为了阐明时间依赖性,必须讨论干冰喷射流的状态和污染物的状态。由于干冰射流的状态根据温度而变化,因此必须确定温度的时间依赖性。干冰注入CO 2的温度在室温下以气体形式存在,但是,当液态CO 2膨胀到大气压时,射流的温度下降并产生干冰颗粒。因此,射流中干冰颗粒的状态与温度和压力密切相关。温度从室温下降到大约-70°C。在此实验中,温度降低分为两个阶段。在我们先前的研究中报告了类似的趋势,即第二次冷却后,喷射流中产生了许多团聚的干冰颗粒。由于这些实验是以相对较低的质量流量进行的,因此可以清楚地观察到温度下降。在较高的局部压力下,由于大量的液态CO2,温度迅速下降,膨胀导致射流的有效冷却。因此,干冰颗粒在较高的局部压力下更快地产生,并且干冰颗粒与污染物的碰撞将提高去除效率。此外,污染物和表面之间的粘附力可能会受到温度的影响。如果水分子在接触点处积聚并在室温下形成液桥,则除了范德华力外,污染物还会经历液体桥接。当通过干冰喷射充分降低温度时,水将冻结,并且液桥力将成为固体和冰之间的相互作用力。这种现象也影响去除效率。通过相对于时间微分颗粒去除效率来获得颗粒去除率以获得标准化的颗粒去除率。 2.92和0.75-μm颗粒污染物的去除率仅为去除效率的一半。去除率随着局部压力的增加而增加。这是喷射强度增加的自然结果。可视化的干冰喷射冲击效果干冰颗粒的冲击效果决定了去除效率。因此,直接观察冲击对表面清洁的影响是有意义的。为了使表面清洁可视化,通过将溶液喷雾并干燥将黑色树脂膜涂覆在测试板上,然后进行表面清洁实验。入射角为π/ 4弧度,从管的尖端到板的轴向距离为20 mm。为了去除黑色树脂膜,需要较高的流速,因此,使用内径为4mm的窄ABS管。尽管喷气机不能去除树脂膜,但干冰喷射完成了去除过程。观察点沿流动方向距离撞击点约1毫米。当干冰喷雾冷却树脂膜时,膜中发生脆性断裂。树脂膜在干冰颗粒的冲击下破碎成小块,然后从板上取下每块。当流速较高时,流体温度迅速下降,因此干冰颗粒会在短时间内耗尽。在该实验中,管中的流速高达130 ms-1。结果,膜碎片在3.9秒开始被去除并且在0.2秒之后被完全去除。这些去除现象的发生要早于亚微米颗粒。结论干冰喷射用于去除颗粒污染物。在该实验中,进行了去除过程的现场观察,并且获得了颗粒去除效率的时间过程。为了说明去除过程,测量了干冰喷射器的温度,并根据计算结果和实验结果讨论了去除污染物的机理。另外,通过干冰喷射进行表面清洁的可视化。结论如下:8226,有效表面清洁面积和颗粒去除效率取决于干冰喷射的强度,该强度由表面上的局部压力评估。为了去除亚微米污染物,需要高局部压力。通过空气喷射,即使在较高的局部压力下也难以去除少量污染物。这意味着干冰喷射去除颗粒的有效性归因于干冰颗粒与污染物的碰撞。 8226,干冰注入的颗粒去除效率随时间的流逝而增加,射流的温度随时间的流逝而降低。通过将这些结果联系起来,无论局部压力如何,都可以在大约-10°C的温度下除去微米级的颗粒,并在大约-70°C的温度下除去亚微米级的颗粒。因此,颗粒去除效率与射流温度密切相关。由于在-70℃下形成大量的凝聚的干冰颗粒,因此通过凝聚的干冰颗粒的碰撞除去了亚微米尺寸的颗粒。在8226中,通过使颗粒去除效率随时间变化而获得的颗粒去除率也可以通过干冰颗粒与污染物的碰撞来解释。此外,基于扭矩平衡模型的理论计算表明,冲击效果主导着颗粒去除。 8226,通过除去覆盖在表面的树脂膜,可以目视观察干冰喷射的冲击效果。将树脂膜切成小块,然后取出。