Практическое занятие № 4. Решение задач на осаждение частиц из потока под воздействием различных механизмов. Эффективность процессов

Коагуляция может быть

― естественной – гравитационные силы и броуновское движение,

― искусственной – когда процесс интенсифицируют путём применения дополнения факторов (турбулизация потока, ионизация, акустическая обработка, путём обработки газового потока жидкостью (коалисценция)).

Скорость коагуляции может быть определена из следующего выражения:

, где

n₀, n – количество частиц соответственно начальное и через какое-то время,

K_k – константа коагуляции, с^-1,

- время, через которое оценивается количество частиц.

Скорость убывания счётной концентрации в результате процесса коагуляции:

[1/м²*с]

N – соответствует числу встреч в единицу объёма за единицу времени. Из уравнения следует, что в начальный момент процесса количество встреч большое, потом скорость падает.

1). Тепловая или броуновская коагуляция: в её основе лежит хаотическое движение частиц размером меньше 0,1 мкм. Процесс тепловой коагуляции повышается с увеличением температуры и давления. Лучше процесс происходит, если смесь полудисперсна.

Скорость процесса столкновения определяется:

, где D – коэффициент диффузии.

2). Градиентная коагуляция обусловлена наличием градиента скорости в потоке запыленного газа

, где - скорость движения частицы,

- коэффициент захвата, то есть эффективность процесса встреч частиц.

, где - постоянная Больцмана, - абсолютная температура, - динамическая вязкость, - поправка Кенингейма.

Пример: Частица большого размера, имеющая =50 мкм, движется в аэрозольном облаке с частицами размеров =0,1 мкм., концентрация этих частиц n =10³ частиц/м³. Определить количество частиц, которое уловится большей частицей в единицу времени. Скорость движения частиц =7,52 см/с, =0,01.

Пример: Определить константу коагуляции в воздухе при температуре 20^оС и нормальном давлении.

Изменение концентрации в случае уменьшения её в 2 раза определяется по формуле:

, где - время, за которое концентрация уменьшится 2 раза

Дата добавления: 2014-12-16