Технология защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г - 77 стр.

UptoLike

Рубрика: 

21
2
8
3
4
=
г
гг
гч
гБ
ч
M
ТR
pd
Тk
D
π
π
, (2.44)
где p
г
, R
г
, M
г
абсолютное давление (Па), универсальная газовая постоянная
Дж/(кмоль
.
К); молекулярный вес газа, кмоль.
Коэффициент диффузии частиц D
ч
входит в безразмерный комплекс, ха-
рактеризующий отношение сил внутреннего трения к диффузионным силам.
Этот комплекс получил название критерия Шмидта Sc, иногда называемого
диффузионным критерием Pr
D
:
ч
D
Sc
0
0
ρ
μ
= . (2.45)
Другим критерием, используемым в практике диффузионных расчетов,
является критерий Пекле
Ре, представляющий собой отношение конвектив-
ных сил к диффузионным силам:
чч
D
lv
D
lv
ScPe
0
0
0
0
00
Re ===
ρ
μ
μ
ρ
, (2. 46)
где l - определяющий линейный параметр обтекаемого тела.
Величина, обратная критерию Ре, является параметром диффузионного
осаждения и обозначается через D.
Ниже приведены (табл. 2.4) значения коэффициента диффузии частиц,
рассчитанные по формуле (2.72) (для воздуха при нормальных условиях), и
значения критерия Sc:
Таблица 2.4
Значения коэффициента диффузии частиц и критерия
Шмидта от размера частиц аэрозоля
Размер
частиц, мкм 10 1,0 0,1
Коэффициент диф-
фузии, м
2
/с
2,410
-12
2,710
-11
6110
-10
Критерий Sc
6,410
6
5,610
5
2,510
4
Как видно из приведенных данных, коэффициент диффузии резко уве-
личивается с уменьшением размера частиц. Однако скорость диффузии даже
субмикронных частиц весьма мала по сравнению со скоростью диффузии
молекул газов, поскольку коэффициент диффузии частиц на несколько по-
рядков меньше.
Для расчета эффективности диффузионного осаждения частиц при обте-
кании газовым потоком шара
справедливо выражение:
21
)(22
чD
dPe=
η
. (2.47)
Уравнение для расчета эффективности диффузионного осаждения на цилин-
дре при вязком его обтекании имеет вид:
                                       12
                    4k Б Т г ⎛ 8 R г Т г ⎞
             Dч =             ⎜⎜         ⎟⎟ ,              (2.44)
                   3π d ч p г ⎝
                         2
                                 π M  г ⎠

где pг, Rг, Mг – абсолютное давление (Па), универсальная газовая постоянная
Дж/(кмоль.К); молекулярный вес газа, кмоль.
     Коэффициент диффузии частиц Dч входит в безразмерный комплекс, ха-
рактеризующий отношение сил внутреннего трения к диффузионным силам.
Этот комплекс получил название критерия Шмидта Sc, иногда называемого
диффузионным критерием PrD:
                          μ0
                  Sc =            .                 (2.45)
                         ρ 0 Dч
    Другим критерием, используемым в практике диффузионных расчетов,
является критерий Пекле Ре, представляющий собой отношение конвектив-
ных сил к диффузионным силам:
                         v ρ l μ0    v l
            Pe = Re⋅ Sc = 0 0 ⋅     = 0 ,            (2. 46)
                          μ 0 ρ 0 Dч Dч
где l - определяющий линейный параметр обтекаемого тела.
      Величина, обратная критерию Ре, является параметром диффузионного
осаждения и обозначается через D.
      Ниже приведены (табл. 2.4) значения коэффициента диффузии частиц,
рассчитанные по формуле (2.72) (для воздуха при нормальных условиях), и
значения критерия Sc:
                                                                Таблица 2.4
             Значения коэффициента диффузии частиц и критерия
                     Шмидта от размера частиц аэрозоля
          Размер частиц, мкм       10         1,0        0,1
                                       -12        -11
         Коэффициент диф-       2,4⋅10     2,7⋅10      61⋅10-10
         фузии, м2/с
         Критерий Sc             6,4⋅106    5,6⋅105    2,5⋅104

    Как видно из приведенных данных, коэффициент диффузии резко уве-
личивается с уменьшением размера частиц. Однако скорость диффузии даже
субмикронных частиц весьма мала по сравнению со скоростью диффузии
молекул газов, поскольку коэффициент диффузии частиц на несколько по-
рядков меньше.
    Для расчета эффективности диффузионного осаждения частиц при обте-
кании газовым потоком шара справедливо выражение:
           η D = 2 2 ( Pe d ч )1 2 .                         (2.47)
Уравнение для расчета эффективности диффузионного осаждения на цилин-
дре при вязком его обтекании имеет вид: