hig.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Standardized testing of local exhaust ventilation efficiency: An experimental study using tracer gas and a sonic anemometer
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Building Engineering, Energy Systems and Sustainability Science.
2025 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Local exhaust ventilation (LEV) systems are used to protect occupants from airborne contaminants by capturing the emission close to the source. However, their effectiveness can be reduced by external disturbances such as, for example, human movements. This is especially in cases where the emission source is located relatively far from the LEV hood. 

This thesis investigates the influence of hood to emission distance and airflow rate on capture efficiency for an LEV system under conditions with disturbances caused by a moving vertical plate, used to symbolize a human being walking in front of the LEV. A commercially available circular hood of 36 cm diameter was tested. 

The results from the literature review show that airflow rates, distance and the pace at which the disturbance object moves has an impact on the capture efficiency of LEV. 

Tracer gas tests were performed for five distances from the hood and for three different airflow rates. The capture efficiency was calculated according to the SS-EN 16890 standard, both with and without disturbances. Air velocity measurements were performed as well by positioning a 3-D sonic anemometer around the hood according to the standard. 

The results show that the capture efficiency decreases with increased distance between the emission source and the hood. Higher airflow rates improve the system’s performance but can’t fully compensate for handling the induced turbulence at hood-to-emission distance of 3×hood duct diameters or longer. The fluctuation in the tracer gas concentration that was caused by disturbances was more drastic for longer hood-to-emission distances and lower flow rates, highlighting the importance of proximity to the source. 

The study concludes that maintaining a short distance between the source and the hood is crucial for effective capture efficiency and that when the distance is increased the airflow rate must be increased as well. These findings support robust LEV design strategies when physical activity like human walking near the capture zone is expected. 

Abstract [sv]

Lokal frånluftsventilation eller punktutsug används för att skydda personer från luftburna föroreningar genom att fånga upp föroreningarna nära källan. Dess effektivitet kan dock minskas av yttre störningar, såsom mänskliga rörelser. Detta gäller särskilt i fall där utsläppskällan är belägen relativt långt från punktutsugen.  

Detta examensarbete undersöker hur avståndet mellan huven och emissionskällan samt luftflödeshastigheten påverkar uppfångningseffektiviteten i ett lokalt frånluftssytem under förhållanden med störningar. Störningarna har åstadkommits genom en rörlig vertikal platta som symboliserar en människa som går förbi punktutsugen. En kommersiellt tillgänglig cirkulär huv med en diameter på 36 cm testades. 

Resultaten från litteraturstudien visar att luftflöden, avstånd och den hastighet med vilken det störande objektet rör sig har en inverkan på punktutsugens uppfångningseffektivitet.

Spårgastester utfördes för fem avstånd från punktutsugen och för tre olika luftflöden. Uppfångningseffektiviteten beräknades enligt standarden SS-EN 16890, både med och utan störningar. Lufthastighetsmätningar utfördes också genom att placera en 3D-sonisk anemometer runt kåpan i enlighet med standardens riktlinjer.

Resultaten visar att uppfångningseffektiviteten minskar med ökat avstånd mellan utsläppskällan och punktutsugen. Högre luftflöden förbättrar systemets prestanda men kan inte fullt kompensera för att hantera den inducerade turbulensen vid avstånd mellan huv och utsläpp på tre eller fler huv-kanals diametrar eller längre. Fluktuationen i spårgaskoncentrationen som orsakades av störningar var mer drastisk för längre avstånd mellan huv och emissionskälla och lägre luftflöden, vilket belyser vikten av närhet till emissionskällan.

Resultatet från studien gav slutsatsen att det är avgörande att upprätthålla ett kort avstånd mellan emissionskällan och huven för effektiv uppfångningseffektivitet och att när avståndet ökas måste även luftflödet ökas. Dessa resultat stöder designstrategier för lokalfrånluftsventilation i miljöer där fysisk aktivitet, som exempelvis människors gång nära uppfångningszonen förväntas förekomma. 

Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 66
Keywords [en]
Local exhaust ventilation (LEV), Airflow, Capture efficiency, Human wake flow, Tracer gas measurements
Keywords [sv]
Lokal frånluftsventilation, Luftflöde, Luftströmmar från människor, Spårgasmätningar, Uppfångningseffektivitet
National Category
Energy Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-47106OAI: oai:DiVA.org:hig-47106DiVA, id: diva2:1966045
External cooperation
Fumex
Educational program
Master Programme in Energy Systems (online)
Supervisors
Examiners
Available from: 2025-06-10 Created: 2025-06-09 Last updated: 2025-10-02Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Standardized testing of local exhaust ventilation efficiency - Stella Ericson(2669 kB)84 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2669 kBChecksum SHA-512
985779e6bf79a1443edae1c627afb1b60e8b15390c9090de1464844d01672bf35dc4a6d8b0765af533b0ad9859c4d6740aef9b85afb9664724e438faa023002f
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Building Engineering, Energy Systems and Sustainability Science
Energy Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 85 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 186 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf