Pérdidas en un sistema de dilución para la determinación de distribuciones de tamaños de partículas

• Autores: Arantzazu Gómez Esteban, Maria Reyes Garcia Contreras, Ángel Ramos Diezma, Jesús Javier Rodríguez Maroto, Enrique Rojas García
• Localización: VIII Congreso Nacional de Ingeniería Termodinámica. [Recurso electrónico]: libro de actas / coord. por Eduardo Montero García, 2013, ISBN 978-84-92681-62-4, págs. 121-128
• Idioma: español
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• Resumen

  • El control de las emisiones reguladas, en particular los óxidos de nitrógeno y el material particulado en los motores Diésel, es una obligación para disminuir su impacto sobre la calidad del aire de una ciudad. Desde septiembre de 2011 la normativa anticontaminante Euro 5 establece el límite de emisión de partículas no sólo en masa sino también en número por kilómetro recorrido en vehículos ligeros. Además, en la actualidad, el avance tecnológico de los equipos para el análisis de prestaciones y emisiones está posibilitando estudios experimentales sobre motores y/o vehículos trabajando en condiciones transitorias de conducción real o simuladas en banco de ensayos, los cuales están cobrando un alto interés debido a la posibilidad de trabajar fuera de zonas optimizadas en los mapas de control electrónico de los motores y a la necesidad de conocer la morfología y la cantidad de partículas que serán retenidas en los filtros de partículas diésel (DPF). Estas premisas han hecho que, para una completa evaluación de las partículas Diésel, recientemente catalogadas como cancerígenas por la Organización Mundial de la Salud (OMS), la determinación de la emisión másica de partículas debe ser completada con su distribución de tamaños o, al menos, su concentración numérica. La alta concentración de partículas y la alta temperatura de los gases de escape del motor hacen que sea necesario un sistema de pretratamiento y acondicionamiento de la muestra antes de su entrada en un equipo de determinación de distribuciones de tamaños o contador de partículas. Entre estos sistemas de pretratamiento se encuentra el Rotating Disk con el cual, mediante una dilución con aire limpio realizada en dos etapas, la primera con temperatura ajustable y la segunda en frío, se disminuye la concentración y temperatura del aerosol. Por tanto, una correcta metodología de medida de las distribuciones de tamaños implica la completa evaluación de las pérdidas que puedan producirse por difusión y/o termofóresis, en cada uno de los tramos que integran el sistema de dilución. Para dicho análisis, en este trabajo, se han evaluado las pérdidas en un Rotating Disk y un termodilutor utilizando un aerosol de ensayo estable generado en un atomizador de Collison a partir de una disolución de cloruro sódico y un contador de partículas por condensación para determinar su concentración numérica antes y después de cada una de las etapas de dilución. Los resultados indican que gran cantidad de partículas pueden perderse en el sistema, siendo mucho más crítica la primera dilución, basada en un sistema rotatorio, que la segunda, compuesta de una cámara de mezclado.