Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 106 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

106
Таблица 3.3
Скорости осаждения и броуновского смещения малых частиц
Диаметр час-
тиц,
d
ч
, мкм
Критерий Рей-
нольдса
Скорость осаждения,
см/с
Броуновское
смещение за
1 с, см
20 13,2 1,2 1,54
.
10
-4
6 0,366 0,11 2,84
.
10
-4
2 1,4310
-2
1,3
.
10
-2
5,07
.
10
-4
0,6 4,62
.
10
-2
1,39
.
10
-3
1,0
.
10
-3
0,2 2,4510
-5
2,23
.
10
-4
2,1
.
10
-3
0,06 1,37
.
10
-6
4,16
.
10
-5
5.5
.
10
-3
0,02 1,26
.
10
-7
1,14
.
10
-5
1,06
.
10
-2
Плотность - 1 г/см
3
, абсолютная температура - 293 К, вязкость воз-
духа - 1,82
.
10
-4
пуаз.
Как видно из табл. 3.3, скорость осаждения и величина броуновского
смещения соизмеримы для частиц, начиная примерно с 0,5 мкм. С уменьше-
нием размера частиц скорость осаждения резко снижается и возрастает бро-
уновское смещение. Для частиц размером 0,05…0,02 мкм оно уже на два -
три порядка превышает путь частицы при свободном падении. Поэтому вы-
сокодисперсные
аэрозольные частицы практически не осаждаются, а благо-
даря броуновскому движению перемещаются в любом направлении.
Если рассматривается движение нешарообразной частицы, в расчетных
формулах значение ζ
ч
умножается на динамический коэффициент формы χ,
вместо
d
ч
вводят эквивалентный диаметр:
33
/
чэ
dd=
χ
, (3.7)
где d
э
- эквивалентный диаметр частицы, равный диаметру шара, объем кото-
рого равен объему данной частицы, м.
Значения χ для частиц различной формы:
Шаровая .................................................... 1
Округленная с неровной поверхностью ...2,4
Продолговатая ............................................ 3
Пластинчатая ............................................. 5
Для смешанных тел ................................. 2,9.
В движении частицы, осаждающейся под действием силы тяжести в не-
подвижной среде, можно различить три стадии: начальной момент
падения;
движение с увеличением скорости до того момента, пока силы сопротивле-
ния и силы тяжести не уравновесятся; равномерное движение с постоянной
скоростью. Первые две стадии имеют малую продолжительность.
В области действия закона Стокса скорость осаждения шаровой частицы
определяется
g
gd
w
чч
ч
ρ
τ
μ
ρ
==
0
2
18
(3.8)
                                                            Таблица 3.3
        Скорости осаждения и броуновского смещения малых частиц
 Диаметр час-     Критерий Рей-     Скорость осаждения,  Броуновское
 тиц, dч, мкм        нольдса               см/с          смещение за
                                                            1 с, см
       20                13,2              1,2             1,54.10-4
        6               0,366             0,11             2,84.10-4
        2              1,43⋅10-2         1,3.10-2          5,07.10-4
      0,6              4,62.10-2        1,39.10-3           1,0.10-3
      0,2              2,45⋅10-5        2,23.10-4           2,1.10-3
      0,06             1,37.10-6        4,16.10-5           5.5.10-3
      0,02             1,26.10-7        1,14.10-5          1,06.10-2
    Плотность - 1 г/см3, абсолютная температура - 293 К, вязкость воз-
духа - 1,82.10-4 пуаз.

     Как видно из табл. 3.3, скорость осаждения и величина броуновского
смещения соизмеримы для частиц, начиная примерно с 0,5 мкм. С уменьше-
нием размера частиц скорость осаждения резко снижается и возрастает бро-
уновское смещение. Для частиц размером 0,05…0,02 мкм оно уже на два -
три порядка превышает путь частицы при свободном падении. Поэтому вы-
сокодисперсные аэрозольные частицы практически не осаждаются, а благо-
даря броуновскому движению перемещаются в любом направлении.
     Если рассматривается движение нешарообразной частицы, в расчетных
формулах значение ζч умножается на динамический коэффициент формы χ,
вместо dч вводят эквивалентный диаметр:
                     χ = d э3 / d ч3 ,                              (3.7)
где dэ - эквивалентный диаметр частицы, равный диаметру шара, объем кото-
рого равен объему данной частицы, м.
     Значения χ для частиц различной формы:
     Шаровая .................................................... 1
     Округленная с неровной поверхностью ...2,4
     Продолговатая ............................................ 3
     Пластинчатая ............................................. 5
     Для смешанных тел ................................. 2,9.
     В движении частицы, осаждающейся под действием силы тяжести в не-
подвижной среде, можно различить три стадии: начальной момент падения;
движение с увеличением скорости до того момента, пока силы сопротивле-
ния и силы тяжести не уравновесятся; равномерное движение с постоянной
скоростью. Первые две стадии имеют малую продолжительность.
     В области действия закона Стокса скорость осаждения шаровой частицы
определяется
                    d ч2 ρ ч g
              wч =              =τρ g                                     (3.8)
                     18μ 0

                                      106