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结果和讨论干冰洗涤机对表面的影响-2-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-08-11 0:02:22 * 浏览: 0
实验结果和讨论表面分压图4显示了射流轴撞击点处的分压作为干冰射流和空气射流的质量流速的函数。为了详细观察颗粒去除效率的变化,使用低质量率。在稳态条件下测量压力,空气喷射和干冰喷射的流动温度分别为25℃和约-70℃。分压随质量流量增加,空气和干冰喷射的结果相似。由于分压与射流的质量流速有关,因此分压可用于评估射流的强度。数字。 4射流的分压在测试板的中心流动。有效的清洁区域为了研究颗粒去除效率,使用干冰喷射清洁被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是残余颗粒污染物的量。图5显示了去除2.92-μm颗粒污染物作为分压参数的效率。在该实验中,干冰喷射的持续时间设定为10秒。颗粒污染物在板的中心和下游被完全除去,然而,去除效率在从中心到相对侧的15mm处减小,并且在x = -25mm处达到零。随着分压增加,有效去除面积增加。尽管实验在不同RH下在40-60%的范围内进行,但RH对去除效率没有影响。数字。 5Dp2 =2.92μm去除效率曲线(原点是影响点)。还进行了去除0.75-μm颗粒污染物的实验。结果显示在图6中。虽然去除效率低于2.92-μm颗粒污染物的去除效率,但是共同的特征是去除效率在下游高但在相反侧低。由于亚微米尺寸的污染物更难以从表面除去,因此需要更高的分压来提高去除效率。数字。 6Dp2 =0.75μm去除效率曲线(原点是影响点)。数字。颗粒去除效率的时间过程为7Dp2 =2.92μm。依赖于时间的颗粒去除效率图7显示了去除粘附在表面中心的2.92-μm颗粒污染物的效率的时间过程。起始时间(t = 0)是阀门打开的时间。当使用干冰喷射时,在实验开始后几秒钟之后开始去除颗粒,并且随着时间的推移,去除效率增加。此外,随着分压的增加,颗粒去除效率迅速增加。在分压为2,6和10kPa时去除污染物的中值时间分别为2.2,1.6和0.9秒。随着局部压力增加,作用于污染物的空气动力学阻力也增加,然而,阻力不是颗粒去除的主要因素。显然,即使空气射流的分压高于干冰射流的分压,空气射流也不能有效地除去颗粒,如图2所示。 。干冰喷射具有气固两相流,因此干冰颗粒和污染物之间的冲击对于颗粒去除是重要的。图8显示了0.75-μm颗粒污染物的实验结果。干冰喷射去除亚微米颗粒,但它们被去除的时间长于2.92-μm颗粒污染物。在分数为2,6和10kPa的压力下去除0.75-μm颗粒所需的中值时间分别为9.2,7.5和6.1秒。中位时间的去除是评估干冰清洁的重要因素。为了阐明时间依赖性,必须讨论干冰射流的状态和污染物的状况。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。颗粒去除效率的时间过程为8Dp2 =0.75μm。干冰喷射引起的冲击效应的可视化如前一节所述,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c的影响是有意义的倾斜。为了使表面清洁可视化,通过喷雾和干燥溶液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,并且从管尖到板的距离在轴向上为20mm。为了除去黑色树脂薄膜,需要更高的流速,因此,使用内径为4mm的窄ABS管。尽管空气喷射器不能除去树脂薄膜,但是干冰喷射被除去。图12显示了以40毫秒间隔拍摄的一系列显微图像。观察点距离流动方向的撞击点约1mm。由于干冰喷射以冷却树脂膜,在膜中发生脆性断裂。通过干冰颗粒的冲击将树脂膜破碎成小块,并从板上除去每块。随着流速越高,流体温度迅速下降,因此干冰颗粒在短时间内耗尽。在该实验中,管中的流速大至130ms-1,结果,膜片段在3.9秒时被除去并在0.2秒后完全除去。这些去除现象早于亚微米颗粒。结论已经研究了通过干冰喷射去除颗粒污染物。在该实验中,进行了去除过程的原位观察,并获得了颗粒去除效率的时间过程。为了解释去除过程,测量了干冰射流的温度,并根据计算和实验结果讨论了去除污染物的机理。另外,进行了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射流的强度,其通过表面上的局部压力来评估。为了去除亚微米污染物,需要高分压。使用空气喷射器,即使在高分压下也难以去除小污染物。这意味着通过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。如图8226所示,干冰喷射的颗粒去除效率随着经过的时间而增加,而喷射的温度随着经过的时间而减少。通过连接这些结果,在约-10℃下除去微米尺寸的颗粒,并且在约-70℃下除去亚微米颗粒,而不管分压如何。因此,颗粒去除效率与射流的温度密切相关。由于在-70℃下形成大量附聚的干冰颗粒,通过附聚的干冰颗粒的碰撞除去亚微米尺寸的颗粒。在图8226中,通过使颗粒去除效率相对于时间微分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,基于力矩平衡模型的理论计算表明,冲击效应主导了颗粒去除。如图8226所示,通过除去覆盖表面的树脂薄膜,可以目视观察干冰喷射的冲击效果。将树脂薄膜破碎成小块然后取出。