Numerical calculation of particle movement in sound wave fields and experimental verification through high-speed photography

Zhou, Dong; Luo, Zhongyang; Lu, Mingjian; Jian, Jiang; Chen, Hao; He, Mingchun

doi:10.1016/j.apenergy.2016.02.006

Cited by 31 publications

(26 citation statements)

References 20 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The acoustic wake phenomenon has been confirmed through visualisations of monodispersed particles at high frequencies [ 54 , 70 , 71 ] and is significant for both polydispersed and monodispersed particles [ 72 ]. In addition, particle interaction due to acoustic wake increases with frequency but levels out at high frequencies, and has a non-linear dependence on acoustic intensity [ 73 ].…”

Section: Mechanics Of Acoustic Agglomerationmentioning

confidence: 99%

“…It has been shown that by using soot from the burning of polystyrene foam in a closed chamber with standing waves, soot disks (regions of high concentrations) are formed at stable positions within the chamber, which resulted in particle agglomeration that is eight times faster than gravity and diffusion alone [ 119 ]. Despite claims of better performances with standing waves, a quantitative comparison between the effectiveness of travelling and stationary waves in promoting particle agglomeration is still lacking [ 71 ].…”

Section: Summary Of Previous Studies On Acoustic Agglomerationmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Application of acoustic agglomeration to enhance air filtration efficiency in air-conditioning and mechanical ventilation (ACMV) systems

Xiong

Wan

2017

PLoS ONE

View full text Add to dashboard Cite

The recent episodes of haze in Southeast Asia have caused some of the worst regional atmospheric pollution ever recorded in history. In order to control the levels of airborne fine particulate matters (PM) indoors, filtration systems providing high PM capturing efficiency are often sought, which inadvertently also results in high airflow resistance (or pressure drop) that increases the energy consumption for air distribution. A pre-conditioning mechanism promoting the formation of particle clusters to enhance PM capturing efficiency without adding flow resistance in the air distribution ductwork could provide an energy-efficient solution. This pre-conditioning mechanism can be fulfilled by acoustic agglomeration, which is a phenomenon that promotes the coagulation of suspended particles by acoustic waves propagating in the fluid medium. This paper discusses the basic mechanisms of acoustic agglomeration along with influencing factors that could affect the agglomeration efficiency. The feasibility to apply acoustic agglomeration to improve filtration in air-conditioning and mechanical ventilation (ACMV) systems is investigated experimentally in a small-scale wind tunnel. Experimental results indicate that this novel application of acoustic pre-conditioning improves the PM2.5 filtration efficiency of the test filters by up to 10% without introducing additional pressure drop. The fan energy savings from not having to switch to a high capturing efficiency filter largely outstrip the additional energy consumed by the acoustics system. This, as a whole, demonstrates potential energy savings from the combined acoustic-enhanced filtration system without compromising on PM capturing efficiency.

show abstract

Section: Mechanics Of Acoustic Agglomerationmentioning

confidence: 99%

Section: Summary Of Previous Studies On Acoustic Agglomerationmentioning

confidence: 99%

Application of acoustic agglomeration to enhance air filtration efficiency in air-conditioning and mechanical ventilation (ACMV) systems

Xiong

Wan

2017

PLoS ONE

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The last paper in this section [138] dealt with acoustic agglomeration of nano dust particles. Acoustic agglomeration is a pretreatment technology that uses high-intensity sound waves to concentrate fine particles such as PM2.5, improving the removal efficiency of traditional dust removal devices.…”

Section: Energy Sciencesmentioning

confidence: 99%

Clean, efficient and affordable energy for a sustainable future

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

“…čia e p -efektyvusis garso slėgis, kuris gaunamas iš garso slėgio lygio išraiškos (Zhou et al 2016).…”

Section: Dalelių Greičių Ir Padėties Nustatymas Akustiniame Laukeunclassified

Modelling of Particles Aglomeration in the Acoustic Field / Dalelių Aglomeracijos Akustiniame Lauke Modeliavimas

Grinbergienė

Čereška

2017

Mokslas – Lietuvos Ateitis

View full text Add to dashboard Cite

2016 © Straipsnio autoriai. Leidėjas VGTU leidykla "Technika". Šis straipsnis yra atvirosios prieigos straipsnis, turintis Kūrybinių bendrijų (Creative Commons) licenciją (CC BY-NC 4.0), kuri leidžia neribotą straipsnio ar jo dalių panaudą su privaloma sąlyga nurodyti autorių ir pirminį šaltinį. Straipsnis ar jo dalys negali būti naudojami komerciniams tikslams. Šio darbo tikslas -atlikti dviejų dalelių aglomeracijos akustiniame lauke modeliavimą, taikant DEM ir nustatyti proceso dėsningumus. MOKSLAS -LIETUVOS ATEITIS SCIENCE -FUTURE OF LITHUANIA Dalelių aglomeracijos proceso matematinis modeliavimasModeliuojant dalelių aglomeracijos procesus, svarbu nustatyti minimalų atstumą tarp dalelių, kuriam esant jos gali koaguliuoti. Tarus, kad aerozolinės dalelės yra pasiskirsčiusios tolygiai 1 cm³, atstumas tarp jų nustatomas taip (Mednikov 1963):Po aglomeracijos pradinė dalelių koncentracija n 0 per laiką t sumažėja iki koncentracijos n, kartu aerozolinių dalelių spindulys kinta nuo 0 p r iki p r , o jo reikšmę galima apskaičiuoti pagal šią formulę:Dalelių judėjimui oro sraute turi įtakos garso bangų poveikis. Garso bangos dažnis Reikšminiai žodžiai: akustinis laukas, dalelės, aglomeracija, DEM. ĮvadasOro užterštumas kietosiomis dalelėmis -pagrindinė miestų aplinkos oro kokybės problema. Kietosios dalelės -tai ore esančių dalelių ir skysčio lašelių (aerozolių) mišinys, kurio sudėtyje gali būti įvairių komponentų: rūgščių, sulfatų, nitratų, organinių junginių, metalų, dirvožemio dalelių, dulkių, suodžių ir kt. Į orą išmetamos kietosios dalelės labai skiriasi savo fizine ir chemine sudėtimi, skirtingi yra dalelių dydžiai ir jų išmetimo šaltiniai. Kuo mažesnis dalelių skersmuo, tuo gilesnius kvėpa-vimo takus jos pasiekia ir gali pradėti kauptis tam tikrose plaučių vietose ar netgi patekti į kraują. Dalelės (kurių dydis ore yra nuo 2,5 μm iki 10 μm) kelia didžiausią susirūpinimą, nes jos yra gana mažos, todėl gali prasiskverbti giliai į plaučius ir sukelti didelę grėsmę žmogaus sveikatai. Didesnės kietosios dalelės sulaikomos viršutiniuose kvėpavimo takuose ir dažniausiai čiaudint ar kosint iš jų pašalinamos.Šiuo metu naujausios Europos Sąjungos direktyvos reikalauja kuo veiksmingiau mažinti į atmosferą išskiriamų smulkių dalelių kiekį. Tam tikslui kuriami įvairūs šiuolai-kiniai oro valymo įrenginiai, būdai ir metodai. Vienas iš tokių būdų -dalelių, veikiamų akustinio lauko, aglomeracija (Čereška et al. 2016). Dalelės susijungia į stambesnius darinius ir dėl pasidėjusios masės yra greičiau ir efektyviau nusodinamos. Tačiau reikia žinoti, kokie mechanizmai ir jėgos turi įtakos šio proceso efektyvumui.Prieš modeliuojant dalelių aglomeracijos procesą, svarbu išnagrinėti pagrindinius aglomeracijos dėsnius ir turėti pradinius duomenis, kurie padės sužinoti, ar dalelės

show abstract

Numerical calculation of particle movement in sound wave fields and experimental verification through high-speed photography

Cited by 31 publications

References 20 publications

Application of acoustic agglomeration to enhance air filtration efficiency in air-conditioning and mechanical ventilation (ACMV) systems

Application of acoustic agglomeration to enhance air filtration efficiency in air-conditioning and mechanical ventilation (ACMV) systems

Clean, efficient and affordable energy for a sustainable future

Modelling of Particles Aglomeration in the Acoustic Field / Dalelių Aglomeracijos Akustiniame Lauke Modeliavimas

Contact Info

Product

Resources

About