Броуновская диффузия
Cтраница 3
Кроме инерционного осаждения, возможно и осаждение частиц на препятствии под действием электростатических или радиометрических сил в результате эффекта зацепления, броуновской диффузии. Равенство нулю коэффициента захвата при критических условиях, вытекающее из теории, следует поэтому рассматривать не как абсолютную непроницаемость тела для аэрозольных частиц, а лишь как отсутствие чисто инерционного потока частиц на тело. [31]
При прохождении запыленного газового потока через чистую ткань пыль осаждается на волокнах в результате совместного действия сил инерции, касания, броуновской диффузии, гравитационных и электрических сил. Ситовой эффект наблюдается крайне редко и возможен только в том случае, когда размеры осаждающихся частиц больше размеров пор. [33]
Другой, более корректный путь ( см. раздел 11.3) состоит в использовании уравнения Ланжевена, с помощью которого в разделе 6.2 был определен коэффициент броуновской диффузии. [34]
Волокнистые фильтры подразделяют на; 1) низкоскоростные с волокнами диаметром 5 - 20 мкм; улавливание частиц размером менее 1 мкм происходит в результате броуновской диффузии и эффекта зацепления, причем эффективность процесса увеличивается с уменьшением скорости фильтрования, размера частиц и диаметра волокон; 2) высокоскоростные с волокнами диаметром 20 - 100 мкм для выделения из газов частиц крупнее 1 мкм; эффективность процесса, к-рый основан на инерционном осаждении, возрастает с увеличением размера частиц и скорости фильтрования до определенной ( критической) величины ( обычно 1 - 2 5 м / с); при большей скорости начинается вторичный унос брызг уловленной жид - Кости из слоя в виде крупных капель; 3) многоступенчатые, состоящие из 2 - 3 фильтров первого и второго типа; на первой ступени процесс проводят при высоких входных концентрациях тумана и скоростях выше критической; при этом улавливаемые капли укрупняются либо производится разгрузка образовавшейся жидкости. [35]
Многие исследователи [213, 274, 309, 617] показали, что скорость осаждения частиц из турбулентного потока значительно выше, чем можно было бы ожидать из оценки гравитационных, термических или электростатических сил, броуновской диффузии ( см. главу VII), либо таких аэродинамических сил, как вращение частицы. Общепринятая модель осаждения частиц из турбулентного потока основана на том, что частицы переносятся к кромке пограничного слоя турбулентным потоком, и затем проскакивают через ламинарный слой. Очень маленькие частицы, не обладающие достаточной инерцией для проскока к стенке, могут быть перенесены туда броуновской диффузией. Однако вклад этого механизма в скорость осаждения весьма незначителен при осаждении смеси частиц, где лишь небольшая фракция характеризуется субмикронными размерами. [36]
Таким образом, второй механизм при турбулентной коагуляции частиц в газовом потоке является преобладающим даже для частиц диаметром d4 10 - 7м, когда коагуляция протекает в основном за счет броуновской диффузии. [37]
Экспериментально доказано, что независимо от типа насадки сбор капель происходит на поверхности насадки, куда капли попадают под действием прямого касания движущимися частицами поверхности, инерционного соприкосновения, седиментации, Броуновской диффузии, притяжения электрическими или Ван-дер - Ваальсовыми силами. Капли удерживаются на поверхности, пока силы адгезии превышают силы вязкостного сопротивления. В течение этого времени они коалесцируют с другими каплями, их размеры возрастают, силы адгезии не могут больше уравновешивать силы вязкостного сопротивления, капли частично или полностью отрываются от волокон и захватываются потоком сплошной фазы. [38]
Отметим, что в общем случае возможны и другие механизмы коагуляции ( см., например, [199]), однако здесь для определенности будет рассмотрен процесс коагуляции взвешенных частиц, обусловленный их броуновской диффузией. [39]
Ач - коэффициент массопереноса частиц ПКЖ из ядра потока в пограничный слой, толщина которого равна длине пути торможения частиц, м / с; VB - скорость выхода частиц ПКЖ из воды на поверхность стенки вследствие броуновской диффузии, м / с; V / - скорость движения частиц ПКЖ в пограничном слое вследствие местных турбулентных пульсаций, м / с; А, - вероятность закрепления частиц ПКЖ на стецке. [40]
В - неполное увлечение частиц энергосодержащими вихрями; С - неполное увлечение частиц большими вихрями; D - большая с ила тяжести; Е - скачки частиц; F - значительное осаждение частиц; G - вблизи стенки существенна броуновская диффузия; Я-граница турбулентного течения газа без частиц. [41]
Оценивая области наибольшего проявления турбулентных и диффузионных столкновений, В.Г. Левин указывает, что при RX ] число столкновений определяется движением частиц, переносимых турбулентными пульсациями, а при R Хь где 5ц - малый масштаб пульсации, даже в турбулентном потоке столкновения капель обеспечиваются в основном процессом броуновской диффузии. [42]
Установлено, что радиус этой сферической поверхности не зависит от размера частиц, а определяется размером капли и объемной концентрацией частиц аэрозоля. Лри конденсации броуновская диффузия ускоряет процесс захвата частиц аэрозоля каплей. [43]
При d4dn наблюдается отсеивание частиц входной поверхностью фильтра ( ситовый эффект) с образованием слоя осадка. Процесс осаждения частиц на поверхность пор за счет броуновской диффузии обусловлен хаотическим тепловым движением молекул газа, постоянно соударяющихся с частицами примесей. В результате таких соударений частицы смещаются с линий тока и осаждаются на поверхности пор. [44]
Давайте сравним у исследуемого и базового организмов коэффициенты броуновской диффузии для частиц сферической формы. [45]
Страницы: 1 2 3 4