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

тическое подобие« определяемое следующим условием

K X/VÄ ~Wy/W ~У/" - С у = Const,

Динамическим условием подобия движений среды в двух геометриче­ ских подобных системах является уравнение

XConst4

Для. выявления подобия движений частиц нужно уравнения, описываю­ щие движения частиц в первой системе, выразить через величины, ха­ рактеризующие движение частиц во второй системе, и соответствующие безразмерные величины. Будем рассматривать уравнения (30) - (31), т.е.случай, когда сопротивление пропорционально скорости в первой степени.

Если разделить обе части уравнений (30) - .(31) на /77 то получип уравнения траекторий движения частиц

Подобие движения частиц в обеих системах может быть задано аналогич­ но условии кинематического подобия движения среды

Cy^-const .

В тех частях систем, где среда движется прямолинейно и равномер­ но, скорости среды и частиц совпадают, т.е.

поэтому Сус Снъ.-£ап&-

В подобных системах сходственные величины имеют (Гьответстзующиѳ отношения в соответственные моменты вре ,ени, что определяет следую­ щее связующее уравнение 'CfZ

- 40 -

виеи подобия двух аэрозольных систем является равенство критериев Рейнольдса и Стокса.

На практике обтекаемыми препятствиями - поверхностями осаждения частиц могут быть напли жидкости (в мокрых пылеулавливающих аппа­

вием инерционных, но и других внешних сил и механизмов. Описание таких процессов очень сложно. Поэтому в механике аэрозолей для ус­ тановления условий осаждения частиц действительный процесс идеали­ зируют. Реальные поверхности осаждения заменяют на условные: каплю на шар, нить, волокно, проволку на цилиндр и т.д. Сначала рассмат­ ривают условия осаждения частиц на таких телах простой .рормы под действием одной из внешних сил, а затем вводят поправки, учитываю­ щие действие других сил и механизмов.

Рассмотрим инерционное осаждение частиц на телах простой формы. Коэффициентом осаждения (Э) частиц на обтекаемом теле ваэывают отно­ шение числа частиц, осажденных на теле, н числу частиц, траектории центров которых прошли бы через тело, если бы двигались прямолинейно. Если на рис.5 обозначить расстояние между предельными траекториями

Согласно условиям подобия аэрозольных систем в случае чисто инерци­ онного осаждения Э зависит тольно от критерия Стокса.

На характер зависимости Э от St определенное влияние оказы­ вает гидродинамический режим обтекания препятствия средой. Прини­ мая, что среда,, обтекающая препятствие несжимаема и обтекание про­ ходит б^з отрыва, различают два режима обтекания: Бязкое и потен­ циальное. При вязком обтекании, соответствующем малым значениям Re.f линии гона'искривляются плавно. Режим течения определяется вязностью среды. Линии тона огибают препятствие ужеона большом рас­ стоянии от него, увленая за собой частѵцы, поэтому эффективность осаждения частиц при вязком обтѳнании невелика.

- 42 -

При потенциальном обтекании, соответствующей большим значениям Ref., линии сильнее изгибаются и обтекают тело на более

близком расстоянии (си.рис.5) Вероятность осандения частиц на пре­

нии составляют: для шара - 0,0йІ7; для круглого цилиндра - 0,0625; удар струи о плоскость (расстояние от места выхода струи до плос­

- 43 -