湍流强制风冷中颗粒污染物的沉积
流体动力学
2021-02-26 v1
摘要
旋转风扇是发热设备和建筑 prevalent 的强制冷却方法。随着大气污染物浓度升高，由平流-扩散导致的微纳米尺度颗粒在表面的累积引发了不利的机械、化学和电学效应，增加了冷却需求并降低了电子设备的可靠性。在此，我们揭示了在雷诺数 的湍流轴流风扇流作用下，颗粒物（PM 与 PM）在表面增强沉积的机制。将现场长期颗粒沉积的定性观测与电信基站上的原位粒子图像测速相结合，揭示了撞击速度与角度的主导作用。利用象限分析探讨了 近壁动量输运，以揭示通过湍流扩散与涡撞击促进颗粒沉积的湍流事件的贡献。通过分解这些事件，对细颗粒从主流到表面的局部输运行为进行了分类。从沉积到表面清洁的转伴随着剪切速度、湍流应力以及壁法向通量较低的颗粒扫掠运动的减少。最后，利用这些见解，发现选择性过滤粗颗粒可促成增强细颗粒物质沉积的条件。
引用
@article{arxiv.2005.07565,
title = {Deposition of particle pollution in turbulent forced-air cooling},
author = {Jason Stafford and Chen Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.07565},
year = {2021}
}