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Influencia de la Humedad en el Campo Eléctrico, la Eficiencia de Filtración y la Velocidad de Flujo en Medios de Filtro Electreto: Simulación Numérica Directa

Autores: Stoll, Daniel; Antonyuk, Sergiy

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Influencia de la Humedad en el Campo Eléctrico, la Eficiencia de Filtración y la Velocidad de Flujo en Medios de Filtro Electreto: Simulación Numérica Directa


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Medios de filtración electret
Humedad
Campo eléctrico
Eficiencia de filtración
Diámetro de fibra
Porosidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 7

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los medios de filtración electret se cargan electrostáticamente durante el proceso de fabricación para activar mecanismos de separación eléctrica efectivos. Con el fin de investigar la influencia de la humedad en estos mecanismos, el campo eléctrico y la eficiencia de filtración, se llevó a cabo un estudio de Simulación Numérica Directa (DNS) de la deposición de aerosol dentro de medios filtrantes no tejidos fibrosos humedecidos utilizados en mascarillas. Las investigaciones experimentales iniciales determinaron propiedades clave del material filtrante, incluyendo porosidad, diámetro de fibra y densidad de carga superficial. Utilizando Micro-Tomografía Computarizada (uCT), se identificaron ubicaciones preferidas para la deposición de gotas dentro del filtro. Experimentos adicionales cuantificaron la cantidad de agua absorbida por el medio filtrante y evaluaron su impacto en el campo eléctrico existente. Las simulaciones numéricas examinaron varios modelos con diferente porosidad y diámetro de fibra, incorporando diferentes niveles de contenido de agua para analizar los cambios en el campo eléctrico, la velocidad de flujo y la eficiencia de filtración resultante. Los resultados proporcionan valiosos conocimientos sobre los efectos significativos del cambio de fibra en el rendimiento de filtración, demostrando la capacidad del filtro electret para compensar parcialmente los impactos negativos del agua.

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