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干冰清洗机对表面-2影响的结果和讨论-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-04-16 23:06:46 * 浏览: 0
实验结果和讨论表面局部压力图4显示了射流轴冲击点处的局部压力与干冰射流和空气射流的质量流量的关系。为了详细观察颗粒去除效率的变化,使用了低质量比率。在稳态条件下测量压力,空气射流和干冰射流的流动温度分别为25°C和约-70°C。局部压力随质量流量而增加,空气喷射和干冰喷射的结果相似。由于局部压力与射流的质量流率有关,因此可以使用局部压力来评估射流的强度。数字。 4射流的局部压力在测试板的中心流动。有效清洁区域为了研究颗粒去除效率,用干冰喷射清洁受单个乳胶颗粒污染的测试板。去除效率η由下式定义,其中N0是附着在测试板上的颗粒污染物的初始量,Nr是残留颗粒污染物的量。图5显示了去除2.92μm微粒污染物作为局部压力参数的效率。在该实验中,干冰喷射的持续时间设置为10秒。颗粒污染物在板的中心和下游被完全去除,但是,去除效率从中心到相对侧在15毫米处降低,在x = -25毫米处达到零。有效去除面积随着局部压力的增加而增加。尽管在不同的相对湿度下进行了40-60%的实验,但是相对湿度对去除效率没有影响。数字。 5Dp2 =2.92μm去除效率曲线(原点为冲击点)。还进行了去除0.75-μm颗粒污染物的实验。结果如图6所示。尽管去除效率低于2.92-μm颗粒污染物的去除效率,但其共同特点是显而易见的,即下游的去除效率高,而相反侧的去除效率低。由于更难以从表面去除亚微米级的污染物,因此需要更高的局部压力以提高去除效率。数字。 6Dp2 =0.75μm去除效率曲线(原点为冲击点)。数字。 7Dp2 =2.92μm颗粒去除效率的时间过程。与时间有关的颗粒去除效率图7显示了去除粘附在表面中心的2.92μm颗粒污染物的效率随时间变化的过程。有效时间(t = 0)是阀门打开的时间。当使用干冰喷射时,在开始实验几秒钟后会去除颗粒,并且去除效率会随着时间的流逝而增加。另外,随着局部压力的增加,颗粒去除效率迅速提高。在2、6和10 kPa的局部压力下,污染物的中位去除时间分别为2.2、1.6和0.9 s。随着局部压力的增加,作用在污染物上的空气阻力也增加。但是,阻力不是去除颗粒的主要因素。这很明显,即使空气射流的局部压力高于干冰射流的局部压力,空气射流也无法有效地去除颗粒,如图7所示。干冰射流具有气固两相流,因此干冰颗粒与污染物之间的冲击力对于去除颗粒很重要。图8显示了0.75-μm颗粒污染物的实验结果。干冰喷射可以去除亚微米颗粒,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0.75μm颗粒所需的中位时间分别为9.2、7.5和6.1秒。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。数字。 8Dp2 =0.75μm颗粒去除效率的时间过程。可视化由干冰喷射引起的冲击效果如上一节所述,干冰颗粒的冲击效果决定了去除效率。因此,这是有意义的直接观察冲击对表面清洁的影响。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。图12显示了以40毫秒为间隔拍摄的一系列显微图像。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,在3.9秒时除去膜碎片,并在0.2秒后完全除去。这些去除现象的发生要早于亚微米颗粒。结论已经研究了通过干冰喷射去除颗粒污染物的方法。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,有效的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。使用空气喷射器,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,注入流的温度随时间的流逝而降低。通过合并这些结果,无论局部压力如何,都可以在约-10°C的温度下除去微米级的颗粒,并在约-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。