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以低功率振動平板聚結空氣微粒

為了解決空氣品質aqi的問題，作者郭哲宇 這樣論述：

本研究的目的在於開發出一種新的物理聚結方法，藉以增大細懸浮微粒之粒徑，提升微粒處理設備的效率。其方法係設計多個平板形成線列鰭片系統，將其置入空氣流中並施加振動，利用平板振動在微粒子域內產生擾動渦流，以提高粒子相互碰撞機率而聚結。由於振動只需要低能量驅動且不需將流場以高速推進，因此能改善聲聚結技術的耗能及渦流聚結所需高流速等問題。本論文係使用拜香燃燒產生的懸浮微粒做為聚結實驗的目標物。本研究針對鰭片系統的共振頻率與振動模態、結構室內鰭片系統靜止與振動所致的流場進行數值模擬。模擬與實驗結果顯示鰭片系統第一與二模態之頻率分別為40.0及96.0 Hz。最後在振動的參數上，由頻率40.0、74.0（

非模態）及96.0 Hz搭配馬達驅動的低、中及高能量組，來觀察聚結之效果。在結構室內當鰭片系統靜止時，流體能平穩通過無振動的平板而不會產生劇烈擾動，反之，則可對流場造成劇烈的擾動，進而改變粒子原始運動方向。從聚結實驗結果顯示，不管施加第一、二模態或非模態之頻率與無施加振動的對照組比較，皆有粒子聚結之效果，其中以低能量搭配第二模態粒子聚結效果最顯著。在聚結實驗第一觀察區中各激振頻率除了PM0-1會下降以外，其他粒徑粒子之質量皆比無振動高，顯示振動所造成的聚結在初期可以有效壓抑PM0-1粒子生成。進入第二觀察區後PM0-1及PM1-2.5的細懸浮微粒皆會呈現下降趨勢，PM2.5-4與PM4-7皆呈

現上升趨勢，符合小粒徑粒子聚結成大粒徑粒子的質量消長，其結果趨勢與其他聚結技術相同，因此使用平板組成的鰭片系統在施加振動後，可促使懸浮微粒產生聚結。本論文使用的鰭片系統只需要低能量驅動且不需將氣體高速推進，即能改善高聲壓聚結及渦流場聚結所需高流速等問題，具有新穎性及實務性。