سمینار آیرودینامیک ذرات معلقدوشنبه 28, آوریل 2025

چکیده
آیرودینامیک ذرات معلق یک حوزه مطالعاتی حیاتی با کاربردهایی در پایش محیطی، فیلتراسیون صنعتی و دارورسانی آئروسل پزشکی است. این سمینار به بررسی دینامیک ذرات معلق می‌پردازد و بر تعامل آنها با جریان هوا و نیروهای مؤثر بر رفتار آنها مانند کشش، گرانش و عوامل محیطی مانند دما و رطوبت تمرکز می‌کند. هدف اصلی، تجزیه و تحلیل تأثیر اندازه، شکل و شرایط خارجی ذرات بر پراکندگی، ته‌نشینی و رسوب آنهاست. مروری سیستماتیک بر مطالعات اخیر (۲۰۲۰-۲۰۲۴) انجام شد که با شبیه‌سازی‌های محاسباتی با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته مانند شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ (LES) و مدل‌سازی فاز گسسته (DPM) تکمیل شد. اعتبارسنجی تجربی از طریق حسگرهای با دقت بالا و مشاهدات دنیای واقعی، داده‌های قوی برای تجزیه و تحلیل مقایسه‌ای ارائه کرد. یافته‌های کلیدی شامل تأثیر قابل توجه تلاطم و گرادیان‌های حرارتی بر رفتار ذرات است، به طوری که ذرات کوچکتر (PM2.5) در محیط‌های متلاطم بیشتر در هوا معلق می‌مانند. علاوه بر این، سیستم‌های فیلتراسیون بهینه شده، هنگامی که با خواص آیرودینامیکی تنظیم می‌شوند، ۲۵٪ افزایش در راندمان جذب را نشان دادند. چالش‌هایی مانند شدت محاسباتی و حساسیت به تغییرات محیطی شناسایی شد که بر نیاز به مدل‌های مقیاس‌پذیر و ادغام یادگیری ماشین برای دقت پیش‌بینی تأکید می‌کند. این مطالعه پیشرفت‌های این حوزه را برجسته می‌کند و در عین حال به شکاف‌های موجود در رویکردهای مدل‌سازی و تجربی می‌پردازد. یافته‌ها به افزایش استراتژی‌های کنترل آلودگی، بهبود کیفیت هوای صنعتی و طراحی سیستم‌های موثر دارورسانی کمک می‌کنند. این سمینار با ادغام روش‌های میان رشته‌ای، بر نقش حیاتی اصول آیرودینامیک در پرداختن به چالش‌های مدرن مرتبط با ذرات معلق تأکید می‌کند و راه را برای راه‌حل‌های نوآورانه در کاربردهای متنوع هموار می‌سازد.
کلمات کلیدی: آیرودینامیک ذرات معلق، پراکندگی و رسوب ذرات، دینامیک سیالات محاسباتی، پایش محیطی / نظارت بر محیط زیست، سیستم‌های فیلتراسیون صنعتی.