La filtration de l'air

La capacité d'un filtre à enlever des particules de l'air dépend essentiellement de divers phénomènes physiques et mécaniques: le tamisage, l'inertie, l'interception et la diffusion.
Pour illustrer les différents effets de filtration, nous supposerons que les particules sont sphériques et que si une particule touche une fibre du filtre elle sera attirée sous l'effet des forces de Van Der Waal et y adhérera.

Tamisage
Les particules dont le diamètre est supérieur à la distance entre deux fibres ne pourront pas passer.

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Inertie
Les particules plus grosses ont une force d'inertie trop importante pour suivre le flux de l'air quand celui-ci dévie pour contourner une fibre du filtre. Les particules, elles, continuent sur leur lancée linéaire et adhèrent à la face avant de la fibre.
La force d'inertie augmente avec l'accroissement de la vitesse de l'air, du diamètre de la particule et la diminution du diamètre de la fibre.

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Interception
Les particules petites et légères suivent le flux d'air autour de la fibre du filtre. Si le centre d'une particule suit un filet d'air qui se rapproche de la fibre de sorte que la distance à la fibre est inférieure au rayon de la particule, la particule est interceptée puis adhère à la fibre.
L'effet d'interception ne dépend pas de la vitesse de l'air sauf si la variation est suffisamment importante pour modifier le tracé du flux d'air autour de la fibre. L'effet s'accroît lorsqu'il y a augmentation de la taille de la particule, diminution du diamètre de la fibre et réduction de la distance entre les fibres.

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Diffusion
Les particules <1µm ne suivent pas les lignes du flux autour de la fibre du filtre. Elles sont influencées par le mouvement brownien des molécules d'air, c'est-à-dire que les molécules d'air font vibrer les particules et si elles entrent en contact avec les fibres du filtre, elles y adhèrent. La probabilité pour que les particules entrent en contact avec les fibres augmente lorsqu'il y a diminution de la vitesse, du diamètre de la particule et du diamètre de la fibre.

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