ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Термофорез взвешенных частиц аэрозолей

Термофорезом называют явление отталкивания частиц нагретыми телами. Происходит под действием сил со стороны газообразной фазы на взвешенные в ней неровно нагретые частицы. Действие сил в значительной мере зависит от отношения размера частиц dH к средней длине свободного пробега молекул газа, lt.

Термофоретическая сила возникает вследствие того, что от более нагретой стороны частицы молекулы газа отлетают с большей скоростью, чем от менее нагретой стороны, и таким образом сообщают частице им­пульс в направлении понижения температуры.

Если dH < lt, термофоретическая сила Ft (Н), действующая на части­цу, может быть определена по формуле:

Ft = - d4рг lt АТг/Тг, (6.17)

Где рг - абсолютное давление газов, Па; АТг - градиент температуры в га­зах, К/м; Тг - абсолютная температура газа, К.

При названных выше условиях скорость частиц при термофорезе

Равна:

V4 = 6 цс АТг/[(8 + п а)Тг рс], (6.18)

Где а - доля рассеянных частицей молекул газа; для частиц неправильной формы и с очень гладкой поверхностью (аморфные и жидкие) а « 0,9; для частиц, образованных механическим путем и с острыми углами, а « 1,0.

Как видно из формулы (6.18.), скорость частиц при термофорезе не зависит от размера частиц.

Термофорез не имеет применения в промышленных целях. Однако действие термофореза мы наблюдаем на практике. Так, происходит осаж­дение пыли на наружных стенах против приборов центрального отопления. Нежелательным является осаждение частиц, взвешенных в горячих газах, на холодных стенках котлов и теплообменников. Образовавшийся слой обладает низкой теплопроводностью, что приводит к ухудшению тепло­технических характеристик аппаратов.

Частным случаем термофореза является фотофорез, который возника­ет вследствие неравномерного освещения сторон тел, а, следовательно, их нагрева.