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Numerical approach to minimize mercury contamination by geometric and parametric optimization

机译：几何和参数优化最小化汞污染的数值方法

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摘要

Due to high vapour pressure at ambient conditions, exposed mercury contributes significant vapour concentration in working atmosphere. Ventilation is a conventional, cheap and very effective method to bring down the concentration of hazardous materials like mercury vapour below permissible limit. In this work a numerical model was developed to obtain intuitive understandings of the spatial distribution of mercury vapors from an exposed surface. The model was validated with experimental data generated using a precinct ventilation system with 8.14% absolute average error. a Validated model was used to study the effect of air flow rate (100–1200 LPM) and impact of architectural design of the containment for fixed exposed mercury surfaceon the final (diluted) mercury concentration. Comparative analysis shows that modification in structural design offers a reduced volume averaged exit mercury concentration and also the reduced peak mercury concentration(Cpeak) in the computational domain. Computational approach outlined in this work can be used to estimate spatial variation of mercury vapor concentration and to locate and quantify regions of high local concentration of mercury in various geometries.
机译：由于环境条件下的高蒸气压，暴露的汞在加工气氛中有助于显着的蒸气浓度。通风是一种常规，便宜，非常有效的方法，以降低汞蒸汽的危险材料的浓度低于允许极限。在这项工作中，开发了一个数字模型，以获得对来自暴露表面的汞蒸汽的空间分布的直观谅解。使用具有8.14％绝对误差的实验通气系统产生的实验数据验证了该模型。验证的模型用于研究空气流速（100-1200Lpm）的影响和建筑设计对固定暴露的汞表面的遏制的影响最终（稀释的）汞浓度。比较分析表明，结构设计中的修改提供了减少的体积平均出口汞浓度，以及计算结构域中的峰值汞浓度（CPEAK）降低。本工作中概述的计算方法可用于估计汞蒸气浓度的空间变化，并定位和量化各种几何形状中汞的高局部浓度的区域。

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