Der aerodynamische Durchmesserrechner ist ein unverzichtbares Werkzeug in Bereichen wie Umweltwissenschaften, Aerosolphysik und Luftqualitätskontrolle. Er berechnet den aerodynamischen Durchmesser von Partikeln, der entscheidend ist, um zu verstehen, wie sich Partikel in der Atmosphäre verhalten, einschließlich ihrer Transport-, Ablagerungs- und Entfernungsprozesse. Dieser Durchmesser hilft Fachleuten, vorherzusagen, wie Partikel mit den menschlichen Atemwegen interagieren, und ist Haupt bei der Entwicklung wirksamer Luftfiltersysteme.
Formel des aerodynamischen Durchmesserrechners
Die detaillierte Formel zur Berechnung des aerodynamischen Durchmessers lautet:
Kennzahlen:
- d_a: Aerodynamischer Durchmesser
- d_p: Tatsächlicher Durchmesser des Partikels
- ρ_p: Dichte des Partikels
- ρ_0: Bezugsdichte (typischerweise 1 g/cm³ für Wasser)
Erweiterung der Formel
- Messen Sie den tatsächlichen Durchmesser des Partikels (d_p).:
- Dies wird normalerweise in Mikrometern (µm) gemessen.
- Bestimmen Sie die Dichte des Partikels (ρ_p):
- Die Dichte sollte in Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³) gemessen werden.
- Verwenden Sie die Referenzdichte (ρ_0):
- Typischerweise beträgt ρ_0 1 g/cm³, wenn Wasser als Referenz verwendet wird.
Mit diesen Eingaben vereinfacht sich die Formel wie folgt: d_a = d_p * Quadratwurzel(ρ_p / 1)
Tabelle für allgemeine Begriffe und Schnellberechnungen
Diese Tabelle enthält Definitionen und Berechnungen für allgemeine Begriffe im Zusammenhang mit dem Aerodynamischen Durchmesserrechner:
| Bedingungen | Definition |
|---|---|
| Aerodynamischer Durchmesser (d_a) | Berechneter Durchmesser, der das Partikelverhalten in der Luft widerspiegelt. |
| Tatsächlicher Durchmesser (d_p) | Physikalischer Durchmesser des Partikels. |
| Partikeldichte (ρ_p) | Dichte des Partikels gemessen in g/cm³. |
| Referenzdichte (ρ_0) | Standarddichte, gegenüber der Messungen hergestellt werden, üblicherweise 1 g/cm³. |
Schnelle Berechnungen:
| Tatsächlicher Durchmesser (d_p) | Partikeldichte (ρ_p) | Aerodynamischer Durchmesser (d_a) |
|---|---|---|
| 1 & mgr; m | 2 g / cm³ | 1.41 & mgr; m |
| 0.5 & mgr; m | 1.5 g / cm³ | 0.61 & mgr; m |
| 2 & mgr; m | 0.5 g / cm³ | 1.41 & mgr; m |
Beispiel eines aerodynamischen Durchmesserrechners
Betrachten wir ein praktisches Beispiel, um zu demonstrieren, wie der aerodynamische Durchmesser berechnet wird:
- Tatsächlicher Durchmesser (d_p): 2 um
- Partikeldichte (ρ_p): 1.2 g/cm³
Berechnung:
- d_a = 2 * Quadratwurzel(1.2 / 1)
- d_a = 2 * 1.095 = 2.19 µm
Dieses Beispiel zeigt, dass der aerodynamische Durchmesser eines Partikels mit einem tatsächlichen Durchmesser von 2 µm und einer Dichte von 1.2 g/cm³ etwa 2.19 µm beträgt.
Die häufigsten FAQs
A1: Es ist von entscheidender Bedeutung für das Verständnis, wie sich Partikel in der Umwelt ablagern und mit den menschlichen Atemwegen interagieren, und hat Einfluss auf die Beurteilung gesundheitlicher Risiken und die Gestaltung von Luftfiltern.
A2: Ja, denn der aerodynamische Durchmesser berücksichtigt auch die Dichte des Partikels, die wiederum Einfluss darauf hat, wie es sich in einer Flüssigkeit wie Luft verhält.
A3: Feuchtigkeit kann dazu führen, dass hygroskopische Partikel Feuchtigkeit aufnehmen, wodurch sich ihr tatsächlicher und aerodynamischer Durchmesser möglicherweise vergrößert.