Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 45 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

45
вижной газовой среде с вязкостью η
г
при отсутствии каких-либо воздействий
на частицу, кроме силы сопротивления газа. Параметр М
ч
может рассматри-
ваться и как число Стокса, характеризующее процесс огибания частицей
препятствия.
Частицы с инерционным параметром М
ч
> 0,08 (ориентировочная вели-
чина) не могут обходить препятствие вместе с молекулами газа и продолжа-
ют движение в прежнем направлении. Сходя с линии тока, они сталкиваются
с препятствием и захватываются им.
При небольших числах Re
пр
(ориентировочно Re
пр
< l) течение потока около
препятствия определяется вязкостью. Возмущения, создаваемые препятствием, пе-
редаются на расстояния, соизмеримые с его радиусом, и линии тока плавно огибают
препятствие. Такое течение называют вязким.
При больших числах Re
пр
(ориентировочно Re
пр
> 500) режим обтекания пре-
пятствия становится потенциальным (невязким). Это означает, что вязкий под-
слой остается только в области, непосредственно прилегающей к поверхности
препятствия, и возмущения от препятствия не передаются в более отдаленные
области потока. Поэтому линии тока расходятся, круто изгибаясь в непосредст-
венной близости к препятствию.
Влияние сил инерции на осаждение частиц в потенциальном потоке зна-
чительно выше, чем в вязком.
Частицы любых размеров могут быть захвачены препятствием, даже огибая
его по линии тока, если поверхности частицы и препятствия соприкоснутся. Это
явление может произойти тогда, когда линия тока удалена от поверхности препят-
ствия не более чем на радиус частицы. Улавливание частиц вследствие их касания
препятствия характеризуется параметром перекрывания (касания, зацепления):
D
кас
= d
ч
/d
пр
. (1.62)
1.11. Кинетика гетерогенных процессов
Как показывают исследования, любой гетерогенный процесс в общем
случае состоит из нескольких стадий:
- диффузия реагента к поверхности раздела фаз (в зону реакции);
- адсорбция реагента на реакционной поверхности;
- собственно химический акт взаимодействия исходных веществ;
- десорбция продуктов реакции с границы раздела фаз;
- диффузия продуктов взаимодействия из
зоны реакции.
Расшифровка всех элементарных стадий гетерогенного и (в отдельных
случаях, например в цепных реакциях) гомогенного процессов, закономерно-
стей, которым эти стадии подчиняются, дает возможность судить о механиз-
ме химических реакций.
Общая скорость гетерогенного процесса определяется обычно скоро-
стью наиболее медленной (лимитирующей) стадии. Если наиболее медлен-
ной является диффузионная стадия,
то говорят о диффузионном характере
процесса, о том, что он лимитируется диффузией, протекает в диффузионной
области. Если наиболее медленными являются адсорбционно-десорбционно-
вижной газовой среде с вязкостью ηг при отсутствии каких-либо воздействий
на частицу, кроме силы сопротивления газа. Параметр Мч может рассматри-
ваться и как число Стокса, характеризующее процесс огибания частицей
препятствия.
     Частицы с инерционным параметром Мч > 0,08 (ориентировочная вели-
чина) не могут обходить препятствие вместе с молекулами газа и продолжа-
ют движение в прежнем направлении. Сходя с линии тока, они сталкиваются
с препятствием и захватываются им.
     При небольших числах Reпр (ориентировочно Reпр < l) течение потока около
препятствия определяется вязкостью. Возмущения, создаваемые препятствием, пе-
редаются на расстояния, соизмеримые с его радиусом, и линии тока плавно огибают
препятствие. Такое течение называют вязким.
     При больших числах Reпр (ориентировочно Reпр > 500) режим обтекания пре-
пятствия становится потенциальным (невязким). Это означает, что вязкий под-
слой остается только в области, непосредственно прилегающей к поверхности
препятствия, и возмущения от препятствия не передаются в более отдаленные
области потока. Поэтому линии тока расходятся, круто изгибаясь в непосредст-
венной близости к препятствию.
     Влияние сил инерции на осаждение частиц в потенциальном потоке зна-
чительно выше, чем в вязком.
     Частицы любых размеров могут быть захвачены препятствием, даже огибая
его по линии тока, если поверхности частицы и препятствия соприкоснутся. Это
явление может произойти тогда, когда линия тока удалена от поверхности препят-
ствия не более чем на радиус частицы. Улавливание частиц вследствие их касания
препятствия характеризуется параметром перекрывания (касания, зацепления):
                Dкас = dч/dпр.                            (1.62)

                  1.11. Кинетика гетерогенных процессов

     Как показывают исследования, любой гетерогенный процесс в общем
случае состоит из нескольких стадий:
     - диффузия реагента к поверхности раздела фаз (в зону реакции);
     - адсорбция реагента на реакционной поверхности;
     - собственно химический акт взаимодействия исходных веществ;
     - десорбция продуктов реакции с границы раздела фаз;
- диффузия продуктов взаимодействия из зоны реакции.
     Расшифровка всех элементарных стадий гетерогенного и (в отдельных
случаях, например в цепных реакциях) гомогенного процессов, закономерно-
стей, которым эти стадии подчиняются, дает возможность судить о механиз-
ме химических реакций.
     Общая скорость гетерогенного процесса определяется обычно скоро-
стью наиболее медленной (лимитирующей) стадии. Если наиболее медлен-
ной является диффузионная стадия, то говорят о диффузионном характере
процесса, о том, что он лимитируется диффузией, протекает в диффузионной
области. Если наиболее медленными являются адсорбционно-десорбционно-
                                      45