Моделирование оседание частиц на трикотажной ткани

[intruder777 3]

Добрый день! Возможно ли смоделировать оседание частиц( например пыли) на трикотажной ткани в зависимости от разных типов тканей? граничные условия скорость потока 10 м/с либо расход воздуха 95 л/сек  и статическое давление 101 кПа, частицы различных диаметров 1-100 мкм(процентное содержание фракций можно задавать?)

Изменено 11 июня 2017 пользователем intruder777

[Ko3JIuHa1 0]

не очень понятно, в чем вопрос. ведь всякая грязь оседать будет на Вашу ткань полностью в любом случае. какая разница, какая ткань?

Изменено 20 июня 2017 пользователем Ko3JIuHa1

[intruder777 3]

Разница в формировании ткани, например волокна имеют свою толщину и плотность упаковки между собой. Задача подобрать толщину ткани чтобы например на ней осели частички наименьшего диаметра(типа фильтр), как бы хочу научиться моделировать оседания частиц при различных фильтрах(тканях), и также анализировать плотность оседания по сечениям

[Mikhail33 1]

Тут задача имеет много ньюансов. Взять хотя бы статическое электричество. Обычно частицы пыли имеют заряд и они оседают на синтетических и натуральных тканях по разному.

[Ko3JIuHa1 0]

11 час назад, intruder777 сказал:

Разница в формировании ткани, например волокна имеют свою толщину и плотность упаковки между собой. Задача подобрать толщину ткани чтобы например на ней осели частички наименьшего диаметра(типа фильтр), как бы хочу научиться моделировать оседания частиц при различных фильтрах(тканях), и также анализировать плотность оседания по сечениям

я попробовал погуглить, вроде, есть какие-то статьи. запрос: "математическое моделирование процессов фильтрации". А в самом Солиде лично я не находил того, что могло бы Вам помочь (правда, я и непрофессионал в Солидворксе, скорее, "начинающий любитель").

[intruder777 3]

Можно ли в flowsimulation моделировать оседание частиц? Либо есть ли какие - то другие пакеты для моделирования?

Изменено 25 июня 2017 пользователем intruder777

[piden 2 874]

12 hours ago, intruder777 said:

Можно ли в flowsimulation моделировать оседание частиц?

Расскажите, как Вы представляете свою геометрию и способ решения задачи? В любом пакете)

[vl 327]

50 минут назад, piden сказал:

Расскажите, как Вы представляете свою геометрию и способ решения задачи? В любом пакете)

ну вот зачем мучать человека?  )))  

Почему бы сразу не сказать: нет, такую штуку смоделировать нельзя.

 

Принципиально, конечно, можно - как минимум, моделируя геометрию каждой частички и каждого волоса ткани, но это безумие, и довольно бессмысленно без эксперимента. А просто каких то готовых моделей в пакетах нет.

Ну а если есть возможность эксперимента, то можно поискать в зарубежных публикациях модели для разного типа тканей. Но все равно проблема будет с использованием этих моделей в конкретном пакете.

 

Мы, при проектировании автомобильных воздушных фильтров,  пытались считать фильтрацию. Причем уже были даны характеристики бумаги - включая зависимости фильтрации от размеров частиц и скорости воздуха. Но в итоге в CFD пакете удавалось посчитать только траекторию частиц, а вот % фильтрации считать не получается, так как нет моделей. Хотели даже в OpenFoam модель встроить. Но в итоге оценили по траектории степень фильтрации по моделям вне CFD пакета.

 

Так что чисто теоретически можно помоделировать и порассуждать, причем при очень больших ресурсах. А практически - нет 

[Fedor 1 597]

Тут стоит посмотреть достаточно ли кинетической энергии частиц чтобы при заданных размерах пройти сквозь ткань. И зная распределение оно вроде по логарифмическому закону ( https://books.google.ru/books?id=Nfo1CwAAQBAJ&pg=PA193&lpg=PA193&dq=разделение+пыли+на+фракции&source=bl&ots=7E-1F8Iutw&sig=dkHaJ0uAQuNcjlwt66DHK1CKFaA&hl=ru&sa=X&ved=0ahUKEwiy-pfWq9vUAhUiCZoKHRUbDeQQ6AEIOzAE#v=onepage&q=разделение пыли на фракции&f=false  )  можно и определить какое количество частиц пройдет через сито, которым является та или иная ткань. То есть рассматривать фрагмент ткани и одну частицу.  Это один крайний случай. Другой крайний случай когда в каждую ячейку норовит проскочить своя частица и они мешают друг другу. Получите вилку внутри которой и будет истинное значение. Его можно и как среднее оценить  :)   

 

http://www.studfiles.ru/preview/4436405/page:37/

Изменено 26 июня 2017 пользователем Fedor

[Ko3JIuHa1 0]

по-моему, проще сделать эксперимент на реальных образцах, чем пытаться в САПР моделировать микрочастицы

[a_schelyaev 366]

Не надо микрочастицы моделировать. Есть эйлеровы подходы, где можно пыль гонять в любом виде.

Если механизм чисто механический, то можно попробовать, задавая пористость области ткани и ее сопротивление.

Если там еще и электростатика, то нужна модель под это дело и ГУ.

В общем, попробовать можно при наличии заинтересованности сторон.

Просто так - слишком много литературы нужно смотреть.

 

P.S. Еще и прилипание частиц на частицу будет...

[vl 327]

26 минут назад, a_schelyaev сказал:

Если механизм чисто механический, то можно попробовать, задавая пористость области ткани и ее сопротивление.

так топикстартер и пытается определить эти характеристики в зависимости от узора ткани.

[Bonusfrag 104]

По ткани тут на форуме есть очень красивая тема:

 

[a_schelyaev 366]

1 час назад, vl сказал:

так топикстартер и пытается определить эти характеристики в зависимости от узора ткани.

В определенном масштабе с помощью DEM можно в лоб периодический сегмент посчитать.

 

[intruder777 3]

В 26.06.2017 в 11:13, piden сказал:

Расскажите, как Вы представляете свою геометрию и способ решения задачи? В любом пакете)

геометрия проста, берем трубу(воздухопровод) сечения не сильно важно круглая или квадратная, и со скоростью 10 м/с протягиваем запыленный поток. Вот интересно можно ли задать цилиндрическую систему координат, далее взять концентрацию частиц 300 мг/м3 в различном диапазоне( то есть с разной дисперсностью), а также фильтр с определенной пористостью (в  flowsimulation есть коэффициент пористой среды например 0,4), и посмотреть сколько их осядет(хотя бы ситовой анализ провести)

 

В 26.06.2017 в 12:20, vl сказал:

ну вот зачем мучать человека?  )))  

Почему бы сразу не сказать: нет, такую штуку смоделировать нельзя.

 

Принципиально, конечно, можно - как минимум, моделируя геометрию каждой частички и каждого волоса ткани, но это безумие, и довольно бессмысленно без эксперимента. А просто каких то готовых моделей в пакетах нет.

Ну а если есть возможность эксперимента, то можно поискать в зарубежных публикациях модели для разного типа тканей. Но все равно проблема будет с использованием этих моделей в конкретном пакете.

 

Мы, при проектировании автомобильных воздушных фильтров,  пытались считать фильтрацию. Причем уже были даны характеристики бумаги - включая зависимости фильтрации от размеров частиц и скорости воздуха. Но в итоге в CFD пакете удавалось посчитать только траекторию частиц, а вот % фильтрации считать не получается, так как нет моделей. Хотели даже в OpenFoam модель встроить. Но в итоге оценили по траектории степень фильтрации по моделям вне CFD пакета.

 

Так что чисто теоретически можно помоделировать и порассуждать, причем при очень больших ресурсах. А практически - нет 

а как учитывались размеры частиц?

В 26.06.2017 в 14:07, Fedor сказал:

Тут стоит посмотреть достаточно ли кинетической энергии частиц чтобы при заданных размерах пройти сквозь ткань. И зная распределение оно вроде по логарифмическому закону ( https://books.google.ru/books?id=Nfo1CwAAQBAJ&pg=PA193&lpg=PA193&dq=разделение+пыли+на+фракции&source=bl&ots=7E-1F8Iutw&sig=dkHaJ0uAQuNcjlwt66DHK1CKFaA&hl=ru&sa=X&ved=0ahUKEwiy-pfWq9vUAhUiCZoKHRUbDeQQ6AEIOzAE#v=onepage&q=разделение пыли на фракции&f=false  )  можно и определить какое количество частиц пройдет через сито, которым является та или иная ткань. То есть рассматривать фрагмент ткани и одну частицу.  Это один крайний случай. Другой крайний случай когда в каждую ячейку норовит проскочить своя частица и они мешают друг другу. Получите вилку внутри которой и будет истинное значение. Его можно и как среднее оценить  :)   

 

http://www.studfiles.ru/preview/4436405/page:37/

Обычно частицы мешают друг другу и бывает что оседая становиться ситом сами, все зависит от времени запыления,  

[intruder777 3]

 flowsimulation можно ли смоделировать распределения потока воздуха через пористую среду с ростом сопротивления от времени?(имея зависимость роста сопротивления от времени, а получить при  этом траектории движения частиц, например, например 4 часа работы фильтра разбить по полчаса и посмотреть траектории при разном сопротивлении(с каждым часом сопротивления увеличивается, поры забиваються, частицы ищут путь наименьшего сопротивления))  

В 26.06.2017 в 18:02, Bonusfrag сказал:

По ткани тут на форуме есть очень красивая тема:

 

было б хорошо скачать файл и посмотреть как это реализовано

[Fedor 1 597]

Цитата

Обычно частицы мешают друг другу и бывает что оседая становиться ситом сами, все зависит от времени запыления

Понятно, что фильтры могут забиваться. А сито нет. Тут как взглянуть :)

[a_schelyaev 366]

15 часов назад, intruder777 сказал:

Обычно частицы мешают друг другу и бывает что оседая становиться ситом сами, все зависит от времени запыления,  

Модель а-ля "кипящего слоя" в помощь.

[intruder777 3]

 

7 часов назад, a_schelyaev сказал:

Модель а-ля "кипящего слоя" в помощь.

можно пример такой реализованный посмотреть?

10 часов назад, Fedor сказал:

Понятно, что фильтры могут забиваться. А сито нет. Тут как взглянуть :)

Все зависит от граничных условий!! 

[Fedor 1 597]

Скорее от свойств используемого материала. :) 

Изменено 29 июня 2017 пользователем Fedor