ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Инерционное осаждение частиц аэрозолей

При инерционном осаждении поток аэрозоля, перемещающийся со значительной скоростью, изменяет направление движения. Движущиеся в потоке аэрозольные частицы вследствие большой инерции не следуют за потоком, а стремятся сохранить первоначальное направление движения, двигаясь в котором оседают на стенках, перегородках, сетках и др. элемен­тах аппарата.

При обтекании твердого тела (или капли) запыленным потоком час­тицы вследствие большей инерции продолжают двигаться поперек изогну­тых линий тока газов (рис. 3.6) и осаждаются на поверхности тела.

Инерционное осаждение частиц аэрозолей

Рис. 3.6. Осаждение частиц на шаре:

- движение газов; — — — — - - движение частиц

Коэффициент эффективности инерционного осаждения определяется долей частиц, покинувших поток при изменении им направления вследст­вие обтекания им различного рода препятствий.

Траектория движения частицы в газовом потоке может быть описана уравнением:

Dw„ dv0

РуЧ-т = -Т + F, (3.30)

АГ ат

Где Уч - объем частицы, м3; т - время движения, с; wч, v0 - вектор скоро­сти соответственно частицы и газов в месте нахождения частицы, м/с.

Если газовый поток движется стационарно, а частица настолько ма­ла, что для Fc применим закон Стокса, то из уравнения (3.30) с учетом по­правки Каннингхема после ряда упрощений можно получить критерий Стокса или «инерционный параметр»:

Stk =v0РчdчCк, (3.31 )

18Ц0 2R

Характеризующий отношение инерционной силы, действующей на части­цу, к силе гидравлического сопротивления среды.

Критерий численно равен отношению расстояния, проходимого час­тицей с начальной скоростью wH, при отсутствии внешних сил до останов­ки lч = ——Ч-Р-, к характерному размеру обтекаемого тела (например, 18Мо

У

Диаметру шара или цилиндра).

Если движение частицы осуществляется в области, где закон Стокса неприменим, необходимо ввести поправку, учитывающую отношение ис­тинной силы сопротивления к стоксовскому сопротивлению, равную Re ч/24. В этом случае критерий Рейнольдса для частицы будет опреде­ляться выражением:

Reч = DчPo(w _ v). (3.32 )

Критерий Stk является единственным критерием подобия инерцион­ного осаждения.

При Stk = 0 (у частиц с бесконечно малой массой) частица точно сле­дует по линии тока, не соприкасаясь с поверхностью обтекаемого тела. Очевидно, такое же явление будет наблюдаться и при достаточно малых значениях критерия Стокса.

Существует определенное минимальное, так называемое критиче­ское значение числа Стокса StkRF, при котором инерция частицы оказыва­ется достаточной, чтобы преодолеть увлечение ее газовым потоком, и она достигает поверхности тела. Таким образом, захват частицы телом возмо­жен при условии:

Stk > Stk^. (3.33 )

Теория инерционного осаждения рассматривает осаждение частиц на фронтальной (передней) части обтекаемого тела и не учитывает их осаж­дение на задней поверхности тела, которое может происходить за счет турбулентных пульсации газового потока. Это явление становится сущест­венным при малых значениях критерия Stk, т. е. при улавливании субмик­ронных частиц пыли. Поэтому даже при Stk < StkRV эффективность осажде­ния не равна нулю.

При ламинарном течении потока, когда Re ч = wч lp0/ju0 < 2, эффек­тивность осаждения не будет зависеть от этого критерия, поэтому можно пренебречь существованием пограничного слоя вокруг обтекаемого тела (вязкое обтекание).

С увеличением значения критерия ReH при переходе к турбулентно­му движению потока на поверхности обтекаемого тела образуется погра­ничный слой, толщина которого уменьшается по мере роста критерия Re4. При значениях ReH больше критического (ReH > 500) линии тока сильнее изгибаются (потенциальное обтекание) и обтекают тело на более близком от него расстоянии, вследствие чего при том же значении критерия Stk эф­фективность осаждения будет выше. Этот рост эффективности будет про­должаться с уменьшением толщины пограничного (ламинарного) слоя во­круг тела, т. е. с увеличением критерия Re4. Таким образом, при потенци­альном обтекании эффективность осаждения зависит как от критерия Stk, так и от критерия Re4.

Еще более сложный характер приобретает пограничный слой при развитом турбулентном течении потока. Поэтому целесообразно рассмат­ривать только системы с одинаковым значением критерия ReH или систе­мы, в которых режим движения потока приближается к автомодельному, и критерий ReH можно не учитывать при расчетах.

ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Классификация промышленных отходов

Классификация промышленных отходов (ПО), образующихся в ре­зультате производственной деятельности человека, необходима как сред­ство установления определенных связей между ними с целью определения оптимальных путей использования или обезвреживания отходов. Обобщение и анализ …

Схемы абсорбционных процессов

В практике абсорбции используются несколько принципиальных схем проведения процесса. Наиболее широко применяются прямоточная (рис. 4.7,а) и противоточная (рис. 4.7,б) схемы. Абсорбция G X Z, X н G Y Xк Б) …

Биохимические процессы защиты окружающей среды

Биохимические методы применяют для очистки хозяйственно - бытовых и промышленных сточных вод от многих растворенных органи­ческих и некоторых неорганических (сероводорода, сульфидов, аммиака, нитритов) веществ. Процесс очистки основан на способности микроорга­низмов …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.