Технология защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г - 68 стр.

UptoLike

Рубрика: 

этом случае критерий Рейнольдса для частицы будет определяться выраже-
нием:
0
00
)(
Re
μ
ρ
vwd
чч
ч
= . (2.26 )
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 кри-
терия Стокса.
Существует определенное минимальное, так называемое критическое
значение числа Стокса
Stk
кр
, при котором инерция частицы оказывается дос-
таточной, чтобы преодолеть увлечение ее газовым потоком, и она достигает
поверхности тела. Таким образом, захват частицы телом возможен при усло-
вии:
Stk > Stk
кр
. (2.27 )
Теория инерционного осаждения рассматривает осаждение частиц на
фронтальной (передней) части обтекаемого тела и не учитывает их осажде-
ние на задней поверхности тела, которое может происходить за счет турбу-
лентных пульсаций газового потока. Это явление становится существенным
при малых значениях критерия
Stk, т.е. при улавливании субмикронных час-
тиц пыли. Поэтому даже при
Stk < Stk
кр
эффективность осаждения не равна
нулю.
При ламинарном течении потока, когда
2Re
00
<
=
μ
ρ
lw
чч
, эффектив-
ность осаждения не будет зависеть от этого критерия, поэтому можно пре-
небречь существованием пограничного слоя вокруг обтекаемого тела (вязкое
обтекание).
С увеличением значения критерия
Re
ч
при переходе к турбулентному
движению потока на поверхности обтекаемого тела образуется пограничный
слой, толщина которого уменьшается по мере роста критерия
ч
Re . При зна-
чениях
ч
Re больше критического (
ч
Re > 500) линии тока сильнее изгибаются
(потенциальное обтекание) и обтекают тело на более близком от него рас-
стоянии, 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
ч
Re . Таким образом, при потенциальном обтекании
эффективность осаждения зависит как от критерия
Stk, так и от критерия
ч
Re .
Еще более сложный характер приобретает пограничный слой при разви-
том турбулентном течении потока. Поэтому целесообразно рассматривать
только системы с одинаковым значением критерия
ч
Re или системы, в кото-
этом случае критерий Рейнольдса для частицы будет определяться выраже-
нием:
                       d ч ρ 0 ( wч − v 0 )
              Re ч =                          .         (2.26 )
                               μ0
      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 кри-
терия Стокса.
      Существует определенное минимальное, так называемое критическое
значение числа Стокса Stkкр, при котором инерция частицы оказывается дос-
таточной, чтобы преодолеть увлечение ее газовым потоком, и она достигает
поверхности тела. Таким образом, захват частицы телом возможен при усло-
вии:
                Stk > Stkкр.                            (2.27 )
      Теория инерционного осаждения рассматривает осаждение частиц на
фронтальной (передней) части обтекаемого тела и не учитывает их осажде-
ние на задней поверхности тела, которое может происходить за счет турбу-
лентных пульсаций газового потока. Это явление становится существенным
при малых значениях критерия Stk, т.е. при улавливании субмикронных час-
тиц пыли. Поэтому даже при Stk < Stkкр эффективность осаждения не равна
нулю.
      При ламинарном течении потока, когда Re ч = wч lρ 0 μ 0 < 2 , эффектив-
ность осаждения не будет зависеть от этого критерия, поэтому можно пре-
небречь существованием пограничного слоя вокруг обтекаемого тела (вязкое
обтекание).
      С увеличением значения критерия Reч при переходе к турбулентному
движению потока на поверхности обтекаемого тела образуется пограничный
слой, толщина которого уменьшается по мере роста критерия Re ч . При зна-
чениях Re ч больше критического ( Re ч > 500) линии тока сильнее изгибаются
(потенциальное обтекание) и обтекают тело на более близком от него рас-
стоянии, 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 Re ч . Таким образом, при потенциальном обтекании
эффективность осаждения зависит как от критерия Stk, так и от критерия
Re ч .
    Еще более сложный характер приобретает пограничный слой при разви-
том турбулентном течении потока. Поэтому целесообразно рассматривать
только системы с одинаковым значением критерия Re ч или системы, в кото-