Теоретичні дослідження перепаду тиску на фільтрувальних респіраторах

Abstract

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.