การจำลองการจับอนุภาคในตัวกรองแม่เหล็กแบบทรงกระบอก

Abstract

การวิจัยนี้ มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาทฤษฎีอธิบายประสิทธิภาพการกรองชนิดแม่เหล็กแบบทรง กระบอกสำหรับสนามแม่เหล็กตามแบบจำลองจากตัวจับทรงกระบอกเดี่ยวและ การไหลแบบโพเทนเชียล สำหรับงานวิจัยนี้ใช้สนามแม่เหล็กจากกลุ่มตัวจับทรงกระบอกซึ่งสามารถคาดคะเนด้วยวิธีการตัวกลางยังผล ผลการคำนวณรัศมีการจับอนุภาคแม่เหล็กแบบพาราแมกเนติก ที่ขึ้นกับค่าคงที่ทางแม่เหล็ก (Kc) และ สัดส่วน การบรรจุตัวจับอนุภาคแม่เหล็ก (F) สำหรับค่า F ประมาณ 0.05 กับ Kc ที่น้อยกว่า 0.2 สำหรับสนามแม่เหล็ก ตามแบบจำลองตัวจับเดี่ยวได้ผลเหมือนกับกรณีสนามแม่เหล็กโดยวิธีตัวกลางยังผล เมื่อสัดส่วนการบรรจุตัว จับอนุภาคแม่เหล็ก หรือ อัตราส่วนความเร็วเนื่องจากแรงแม่เหล็กต่อความเร็วตั้งต้นของของไหล (vm/v0) มีค่าเพิ่มขึ้นพบว่าประสิทธิภาพของการกรองอนุภาคแม่เหล็กแบบตัวจับทรงกระบอก ทั้งการกรองชนิดแม่เหล็ก แบบตามยาวและแบบตามขวางมีค่าเพิ่มขึ้นจนถึงระดับหนึ่งแล้วมีค่าคงที่ ซึ่งค่าคงที่มีค่าเข้าใกล้ 100 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเพิ่มความหนาของระบบตัวกรอง เมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพการกรองชนิดแม่เหล็กแบบ ตามยาวและแบบตามขวาง ที่พารามิเตอร์ค่าเดียวกัน (สัดส่วนการบรรจุตัวจับ และอัตราส่วนระหว่าง vm/v0) พบว่าสำหรับค่าสัดส่วนการบรรจุตัวจับน้อยกว่า 0.25 และค่าคงที่ทางแม่เหล็กในช่วง 0.2-2.0 ประสิทธิภาพ การกรองอนุภาคแม่เหล็กชนิดตามขวางดีกว่าชนิดตามยาว ผลการวิจัยที่ได้นี้เป็นข้อมูลสำคัญในการพัฒนาตัวกรองชนิดแม่เหล็กให้มีคุณภาพดียิ่งขึ้น