Dimensions et débits d’essais des filtres à air de petites tailles

Résumé et principaux résultats

Les filtres de ventilation générale de dimensions frontales normalisées (595 mm x 595 mm) et de débit nominal 3400 m³/h, sont testés selon les NF EN ISO 16890 parties 1 à 4 (2017 à 2024). Pour des filtres de dimensions différentes, des pièces de raccords au banc d'essais peuvent être utilisées ou plusieurs filtres peuvent être montés en parallèle dans le banc d'essais. Mais toutes les configurations se valent-elles, des résultats équivalents sont-ils obtenus suivant la configuration retenue ?
Des essais de filtres de section carrée et de petites dimensions (dimensions frontales inférieures à 595 mm x 595 mm) ont été effectués (mesure de la perte de charge en fonction du débit d'air et de l'efficacité par comptage particulaire). A même vitesse frontale de l'air, la perte de charge augmente lorsque la taille du filtre augmente ; l'efficacité est peu impactée.
Afin de comprendre les phénomènes mis en oeuvre, des calculs par simulation numérique CFD 3D ont été effectués. Pour la perte de charge, les résultats obtenus sont différents de ceux des essais. Et suivant les configurations modélisées (un filtre inséré dans un conduit de mêmes dimensions ou plusieurs filtres en parallèle sur une même section), des résultats inverses sont obtenus.
Aussi, il n'apparait pas possible aujourd'hui, sur la base des résultats obtenus au cours de cette étude, de définir un filtre standard qui représenterait une gamme de filtres de dimensions différentes.

Title: Dimensions and test flow rates of small air filters
Abstract: General ventilation filters with standardized face dimensions of 595 mm x 595 mm and at nominal flow rate of 3400 m³/h are tested according to the NF EN ISO 16890 series, parts 1 to 4 (2017 to 2024). For filters of different dimensions, test rig connection parts can be used, or multiple filters can be mounted in parallel on the test rig. But are all configurations equal? Are equivalent results obtained depending on the configuration chosen?
Tests were conducted on square-section filters of small dimensions (face dimensions less than 595 mm x 595 mm) (measurement of pressure drop as a function of air flow rate and efficiency by particle size). At the same face air velocity, pressure drop increases as filter size increases; efficiency is only slightly affected. To understand the phenomena involved, 3D CFD simulation calculations were performed. For pressure drop, the results obtained differ from those of the tests. And depending on the modelled configurations (a filter inserted in a duct of the same dimensions or several filters in parallel on the same section), opposite results are obtained.
Therefore, it does not currently appear possible, based on the results obtained during this study, to define a standard filter that would represent a range of filters of different dimensions.