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

Источники загрязнения атмосферы

Загрязнением окружающей среды можно назвать изменение качества среды, способное вызвать отрицательные последствия. Считается, что одинаковые агенты оказывают одинаковые отрицательные воздействия не­зависимо от их происхождения, поэтому пыль, источником которой явля­ется природное …

Абсорбция газовых примесей

Некоторые жидкости и твердые вещества при контакте с многокомпо­нентной газовой средой способны избирательно извлекать из нее отдельные ингредиенты и поглощать (сорбировать) их. Абсорбцией называется перенос компонентов газовой смеси в объем …

Пенная сепарация поверхностно-активных веществ

Пенное фракционирование основано на селективной адсорбции од­ного или нескольких растворенных веществ на поверхности газовых пу­зырьков, которые поднимаются вверх через раствор. Образовавшаяся пена обогащается адсорбированным веществом, что и обеспечивает парциаль­ную сепарацию …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

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