374-基于模型的油雾颗粒散发率及粒径分布研究.pdfVIP

基于模型的油雾颗粒散发率及 粒径分布研究 1,2 2 1 1 王非 ,李振海 ，王鹏 ，黄晨 1 上海理工大学 环境与建筑学院 2 同济大学 机械与能源工程学院 摘 要：金属加工液在切削加工中被广泛使用，它的使用所会产生油雾细颗粒物和超细 颗粒物，这些颗粒物随气流扩散至呼吸区对工人健康产生影响。本文采用一种环境舱的方法， 对铣削加工中的油雾颗粒产生量及其粒径分布进行了实验研究。并建立了基于 Rosin- Rammler 分布函数的油雾颗粒发生率模型，通过实验获得了模型的相关键参数。 由实验结果表明，在本文实验工况下，总油雾颗粒发生率为：14.58mg/h~620.95mg/h。 油雾颗粒的散发率随着切削转动速度的增加而增加，总散发率与转动件线速度呈现二次多项 式关系：5.302 −25.97+ 50.55，决定系数R²为0.9988，利用此关系于所建油雾颗粒发生 率模型发现，该模型能较好地预测的各粒径油雾颗粒的累计发生率，平均偏差为 3.69± 12.7mg/h。 关键词：金属加工液、油雾颗粒、粒径分布、Rosin-Rammler 分布函数、预测模型 Abstract:Metal work fluids(MWFs) are widely used in machining process, which can generate fine and ultrafine particles. These particles which disperse to breathe zone will affect health of operator. Environment chamber method was employed by this paper to studied mass particle emission rate and size distribution by milling process. Rosin-Rammler function was employed to fit the accumulated particle emission rate at each size according to experiment result. The experiment result shown that particle emission rate by milling range from 14.58mg/h to 620.95mg/h. Particle emission rate increased with increasing of rotation speed of machine, which is a quadratic polynomial function of rotation speed. The determinate factor R²is 0.9988. The model base on Rosin-Rammler can fit accumulated particle emission rate at each size well. The average error is 3.69 ±12.7mg/h. It can be seen that the model can be used to predict accumulated oil particle emission rate at each size by milling. Keywords: Metal Work Fluids(MWFs), Oil particle, Size distribution, Rosin-Rammler function, Prediction model. 1 概述 在机械切削加工过程中，为了在加工过程中冷却、润滑和防锈的目的，经常采用金属 加工液。金属加工液主要分为矿物油、乳化液、合成油和半合成油。机械切削加工过程 中，金属加工液通过甩落、飞溅、蒸发冷凝等过程形成油雾颗粒[1][2][3]，其中含有四氯乙 烯、乙苯、十二烷等VOC[4][5][6] [7] ，多环芳香烃 ，其种类与所使用的金属加工液的成分有关 [8] 。 第一作者：姓名