Файл: Аэромеханика и физико-химическая гидродинамика конспект лекций..pdf

ших частиц небольших по размеру агрегатов,

кото{ые практически

остаются во взвешенном состоянии в аэродисперсной системе.

Для явной коагуляции характерно образование крупных агрегатов,

которые

быстро выпадают из системы. Явная коагуляция

происходит на

основе

скрытой.

Установлено,

что коагуляция

очень многих аэродиспѳрсных систем

подчинена общему занону.

L0 концентрация частиц в аэрозоле

Если в ыомѳнт времени

равна

П0 ,

то концентрация

П

в момент времени

L

, т.е.

скорость коагуляции аэродиспѳрсной системы за время

І —Тд і

может быть вычислена по формуле

„

- f r - k - K . n r - r . )

(5)

где К0 - константа коагуляции,

а при

Та= О

7

, 7 - ! /

' Г

( 6)

X

~пГ

/?-

Ля

L

Величины

и

,

П0

0

и

(6) характеризуют со-

-іг

X -

в формулах (5)

П

п"

'

бой объемы газовой среды соответственно в момент образования аэродг

сперсной системы и через интервал времени

внутри котор-іх

находится по одной частице. Зависимость

~

от времени

Г

ьосит характер прямой пропорционвлыюс.и.

N=" lr" к°п2>

(7)

Согласно выражению (?), в начальный момент

времени, когда

кон­

центрация, частиц велика, ноагуляция

протекает

с большой скоростью,

которая затем

быстро падает.

Кинетика

б р о у н о в с к о й

н о а г у л н ц и и

разра­

Ka = 87tSD

JJ

(а)

и после подстановки значения

из выражений (2) и (3)

I/ _ &R Т

(9)

Скорость броуновской коагуляции ионодисперсного аэрозоля

■

<іо >

При наличии поперечного градиента скорости дисперсионной сре­

ды в аэрозоле протекает градиентная

коагуляция. В

качестве

приме­

ра можно привести течение газов

у стенни. Частица,

находящаяся

ближе к стенке, движется с меньшей скоростью', чем частица,

располо­

Скорость градиентной ноагуляции

N Г р может определяться по

формуле, выведенной Смолуховсним,

Nrf ~ -frân*,

где

/

- градиент скорости, І/сѳк.

Наиболее интенсивной градиентная’коагуляция может быть в при­

стенном словопри турбулентной течении.

Значение градиента оно^сти

у отѳнни ооставляет

где

Wr

Га= ‘Чѵ

>

м/оек,

- онорость трения,

дят в основном за счет турбулентных

пульсаций потона. В результа­

те таких столкновений происходит

т у р б у л е н т н а я

н о-

л г у л.я ц и я.д

Турбулентное течение можно себе

представить, нач результат

на­

где

и f г

NrypS.

•

-

соответственно,

плотности частиц и газов»

Е0 -

анергия, диссипируѳмая (рассеиваемая) в единице

объема среды в единицу времени»

■$г

-

кинематическая

вязкость газов»

j8

-

коэффициент, характеризующий распределение частиц

в газовом потен е по размерам»

оСр- средний размер частиц.

8* 0,1 мим,

а турбулентная коагуляция - при

0,1 < 8 < I

мим.

Рассеяние света аэрозолями

Рассеяние

света аэрозолями зависит от размера, формы

и природы

частиц,

а также от длины волны падающего света.

J

, рао

Для любой данной длины волны интенсивность излучения

сеянного в данном направлении определенным объемом аэрозоля,

ста-

ноьлтся

пропорциональной концентрации частиц

П и размеру частиц

8 в

некоторой степени />, т.е.

где

К - коэффициент пропорциональности.

Для частиц размером

о< О, і

нкм показатель степени р = 6, для

частиц размером

â > I

ынм р

= 2.

Свойства аэрозолей рассеивать свет лежат в основе нескольних

формулы для

Эа .

Испарение аэрозольных частиц

Для туманов продолжительность существования, кроме коагуляции,

ограничивается также скоростью испарения отдельных частиц

(капель).

При диаметре капли болео I мкы скорость ее испарения может быть

выражена уравнением Максвелла

где

Wo =2nzS(Cg- CoJD ,

W0 - снорость испарения напли,

нг/сѳн.і

3

-

диаметр капли, и ;

D -

коэффициент диффузии пара,

м'Ѵсен»

Со

~концентрация

равновесного

с каплей пара, нг/м3»

Сх&~ концентрация

пара на бесг жѳчно большом расстоянии от

напли, нг/м3.

Уравнение Ыаксьелла справедливо для

неподвижной капли,

находя­

щейся в спокойном воздухе.

где Кб-

— критерии Реййольдса ,,апли!

ІѴГ -

относительная скорость между каплей и средой»

т)г

-

кинематическая вязкость газовой среды»

Ы

-

кокстанта, характеризующая иопаряющееоя вещество, ОО■ОШ