Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 113 стр.

    Если движение частицы осуществляется в области, где закон Стокса не-
применим, необходимо ввести поправку, учитывающую отношение истинной
силы сопротивления к стоксовскому сопротивлению, равную ξ ч Re ч 24 . В
этом случае критерий Рейнольдса для частицы будет определяться выраже-
нием:
                    d ρ (w − v0 )
              Re ч = ч 0 ч        .                 (3.26 )
                          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.                            (3.27 )
      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

                                     113