Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farrokhpour,Mahmoud Tabrizchi
حسین فرخ پور (استاد مشاور) محمود تبریزچی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammadreza Hamidi
محمدرضا حمیدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Evaluation of Electrostatic Diesel Particulate Filters and Improving the Design
Soot or carbon black is particles of carbon that produce from incomplete combustion of hydrocarbons. Soot has a direct impact on human respiration and is the main cause of many respiratory and cancerous diseases. It is produced from several sources that the most important source is diesel engines. Nowadays, Diesel Particulate Filter (DPF) is widely used in the world as an obligatory tool with diesel vehicles. Among particulate filters, electrostatic filters are mostly considered because of their low-pressure loss and not increasing the fuel consumption. In these filters, suspended particles are charged by an electric discharge and then collected by an electric field on a counter. In this thesis, firstly the initial designs of the electrostatic filter for soot were evaluated and based on their existing problems, several new consecutive designs were constructed and examined. In All designs, for better control, the charging part was separated from the collection unit. In the first design, a small metal tube with a diameter of 2 cm and a length of 1 m was placed in the center of a larger metal tube with a diameter of 5 cm and a length of 1.5 meters. The tubes acted as the collector, and were connected to a separate power supply. The corona needle was mounted in the center of the larger tube, at a 5 cm distance from the smaller tube. The test result showed that carbon powder was well absorbed on the inner tube. Subsequently, by increasing the diameter of the tubes and reversing the soot charging path, it was practically tested on a minibus but it was not successful. Regarding the huge amount of the soot and exhaust exit gas, the problems were; low charging power and collection efficiency. Hence, it was redesign with many parallel and closing plates for the collector and changing the discharge geometry to wire, rather than needle, for higher ion current. This performance of the design was very good for iron oxide particles as well as carbon powder. Based on these results, the final electrostatic DPF was designed for a minibus.
دوده یا کربن سیاه، ذرات ناخالص کربن است که از سوختن ناقص هیدروکربن‌ها ناشی می‌شود. دوده تأثیر مستقیم بر تنفس انسان دارد و عامل اصلی بسیاری از بیماری‌های تنفسی و سرطانی است، که مهم‌ترین منبع آن احتراق موتورهای درون‌سوز به‌ویژه موتورهای دیزلی است. فیلتر ذرات دوده¬ی دیزل وسیله‌ای است که ذرات دوده را در خود انباشته کرده و مانع از ورود آن به هوا می‌شود.. ازبین فیلترهای ذرات، فیلترهای الکتروستاتیکی به دلیل افت فشار پایین و افزایش ندادن مصرف سوخت مورد توجه هستند. در این فیلترها ذرات معلق توسط تخلیه¬ی الکتریکی کرونا (سیم یا سوزن) باردار می¬شوند و سپس تحت تأثیر یک میدان الکتریکی روی الکترود (لوله یا صفحه) با بار مخالف جذب خواهند شد. در این پایان¬نامه طراحی اولیه¬ی فیلتر الکتروستاتیکی بر مبنای تخلیه¬ی الکتریکی کرونای منفی جهت باردارکردن پودر کربن به¬جای دوده انجام گرفت. در طرح اول یک لوله¬ی فلزی کوچک با قطر 2 سانتیمتر و طول 1 متر وسط یک لوله فلزی بزرگتر با قطر 5 سانتیمتر و طول 5/1 متر قرار گرفت. لوله¬ی کوچکتر به قطب منفی منبع تغذیه و لوله بزرگتر به قطب مثبت منبع تغذیه جهت جذب پودر کربن متصل شد. سوزن کرونا نیز دقیقا در مرکز وجه لوله بزرگتر و به فاصله 5 سانتیمتری از لوله کوچکتر قرار گرفت. نتیجه آزمایش نشان داد که پودر کربن به خوبی روی بدنه داخلی لوله بزرگتر جذب شده است. در ادامه با بزرگتر کردن قطر لوله¬ها و معکوس کردن مسیر یونیزاسیون دوده، آزمایش عملی این طراحی روی مینی¬بوس انجام شد ولی موفقیت¬آمیز نبود. با بررسی اشکالات، طراحی جدیدی انجام شد که در این طراحی از صفحات پی در پی به عنوان جمع¬کننده استفاده شد. این طراحی برای نمونه¬ی ذرات اکسید آهن و دوده در آزمایشگاه جواب بسیار خوبی داد. با استفاده از این نتایج طراحی نهایی برای خودروی مینی بوس ارائه شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی