ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Таблица 2.1
Зависимость коэффициента сопротивления от режима движения
Re
ч
≤ 2 2 < Re
ч
< 500 500 < Re
ч
< 150000
ζ
ч
= 24/Re ζ
ч
= 18,5/ Re
0,5
ζ
ч
= 0,44
Приняв значение ζ
ч
, для случая ламинарного движения в области Re
ч
<
2, ζ
ч
= 24/Re
ч
, подставим значение его в формулу Ньютона (2.1.)
F
с
= (24/Re
ч
)(π d
ч
2
/4)(w
ч
2
ρ
0
/2) = 24 μ
0
π d
ч
2
w
ч
2
ρ
0
/(8 w
ч
d
ч
ρ
0
) (2.3)
и получим
F
с
= 3 π μ
0
d
ч
w
ч
. (2.4)
Эта формула выражает закон Стокса: сила сопротивления, испытываемая
твердым шаровым телом при медленном движении в неограниченной вязкой
среде, прямо пропорциональна скорости поступательного движения, диамет-
ру тела и вязкости среды.
Закон Стокса применим при ламинарном движении частиц, когда
Re
ч
<2.
Область применения закона Стокса практически определяется размерами
частиц и требуемой точностью: при 16
.
10
-4
< d
ч
< 30
.
10
-4
см, неточность со-
ставляет 1 %; при 1,6
.
10
-4
< d
ч
<70
.
10
-4
см - 10 %. Если допустима большая не-
точность, можно распространить формулу (3.4.) на область 10
-5
< d
ч
< 10
-2
см,
т. е. практически на все размеры пылевых частиц, подвергающихся улавли-
ванию.
График, выражающий зависимость ζ
ч
от Re
ч
(рис.2.1.), состоит из трех
частей. При 5
.
10
2
< Re
ч
<5
.
10
5
сопротивление характеризуется в области раз-
витой турбулентности законом Ньютона. На этом участке коэффициент со-
противления ζ
ч
автомоделен относительно числа Рейнольдса (ζ
ч
= 44). При
Re
ч
< 1 сила сопротивления определяется законом Стокса. Зависимость ζ
ч
от
Rе
ч
выражается прямым участком в логарифмических координатах.
Для точных вычислений в закон Стокса вводится поправка Кенингема
С
к
для частиц размером 0,2-2,0 мкм:
F
с
= 3 π μ
0
d
ч
w
ч
/C
к
. (2.5)
Ниже приведены значения поправок
С
к
для воздуха при t = 20°C и нормаль-
ном атмосферном давлении (табл. 2.2).
Таблица 2.2
Поправка Кенингема
d
ч
, мм 0,003 0,01 0,03 0,1 0,3 1,0 3,0 10,0
С
к
90,0 24,3 7,9 2,9 1,57 1,16 1,03 1,0
Пылевые частицы малых размеров участвуют в броуновском движении -
беспорядочном хаотическом перемещении частиц под действием ударов мо-
Таблица 2.1 Зависимость коэффициента сопротивления от режима движения Reч ≤ 2 2 < Reч< 500 500 < Reч< 150000 ζч = 24/Re ζч = 18,5/ Re0,5 ζч = 0,44 Приняв значение ζч, для случая ламинарного движения в области Reч < 2, ζч = 24/Reч, подставим значение его в формулу Ньютона (2.1.) Fс = (24/Reч)(π dч2/4)(wч2ρ0/2) = 24 μ0 π dч2 wч2ρ0/(8 wч dч ρ0) (2.3) и получим Fс = 3 π μ0 dч wч. (2.4) Эта формула выражает закон Стокса: сила сопротивления, испытываемая твердым шаровым телом при медленном движении в неограниченной вязкой среде, прямо пропорциональна скорости поступательного движения, диамет- ру тела и вязкости среды. Закон Стокса применим при ламинарном движении частиц, когда Reч <2. Область применения закона Стокса практически определяется размерами частиц и требуемой точностью: при 16.10-4 < dч < 30.10-4 см, неточность со- ставляет 1 %; при 1,6.10-4 < dч <70.10-4 см - 10 %. Если допустима большая не- точность, можно распространить формулу (3.4.) на область 10-5 < dч< 10-2 см, т. е. практически на все размеры пылевых частиц, подвергающихся улавли- ванию. График, выражающий зависимость ζч от Reч (рис.2.1.), состоит из трех частей. При 5.102< Reч <5.105 сопротивление характеризуется в области раз- витой турбулентности законом Ньютона. На этом участке коэффициент со- противления ζч автомоделен относительно числа Рейнольдса (ζч = 44). При Reч < 1 сила сопротивления определяется законом Стокса. Зависимость ζч от Rеч выражается прямым участком в логарифмических координатах. Для точных вычислений в закон Стокса вводится поправка Кенингема Ск для частиц размером 0,2-2,0 мкм: Fс = 3 π μ0 dч wч/Cк. (2.5) Ниже приведены значения поправок Ск для воздуха при t = 20°C и нормаль- ном атмосферном давлении (табл. 2.2). Таблица 2.2 Поправка Кенингема dч, мм 0,003 0,01 0,03 0,1 0,3 1,0 3,0 10,0 Ск 90,0 24,3 7,9 2,9 1,57 1,16 1,03 1,0 Пылевые частицы малых размеров участвуют в броуновском движении - беспорядочном хаотическом перемещении частиц под действием ударов мо-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- …
- следующая ›
- последняя »