ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика испарения и роста капель из "Очистка газов" Здесь q — количества вещества (конденсата), г. Было предложено большое количество конкретных выражений этой функциональной зависимости. В настоящее время считается, что наиболее точно скорость конденсации пара на поверхности капли, взвешенной в спокойном газе, описывается формулой Максвелла с поправкой Фукса. [c.63] Коэффициент ф, как это следует из структуры формулы (2.41), оказывает наибольшее влияние при малых размерах частиц. На рис. 2,7 представлена зависимость поправки Фукса от радиуса капли для различных значений комплекса D/ av), имеющего размерность единицы длины. Можно видеть, что при г 0,1-5-10 мкм коэффициент ф практически равен единице и его можно, не учитывать. Отметим, кстати, что комплекс D/ av) практически не зависит от природы вещества и определяется, главным образом, значением температуры. Например, для воды и серной кислоты этот комплекс примерно одинаков и равен при Г = 273 К 1,6 10 см, а при Г = 373 К 2,1 10 см. [c.66] При конденсации на поверхности капли возникает градиент концентрации пара. Но так как общее давление пара должно оставаться постоянным, происходит гидродинамическое течение парогазовой смеси перпендикулярно поверхности капли, усиливающее диффузию паров к этой поверхности. Это гидродинамическое течение называется стефановским оно может оказывать существенное влияние на процесс конденсации. В уравнении (2.37) это влияние может быть отражено дополнительным множителем п I + (р + рУ(1р), где р — общее давление газовой смеси. [c.67] В большинстве практических случаев образование конденсационных аэрозолей происходит при конденсации пара в присутствии большого количества неконденсирующегося газа, поэтому отношение р + рУ 2р) мало, и, следовательно, влияние стефановского потока на скорость конденсации пара на каплях можно не учитывать. [c.67] Здесь Ь — скрытая теплота конденсации, а Л — коэффициент теплопроводности газа. Эти величины не сильно изменяются с изменением температуры. Температура капли при конденсации и испарении существенно зависит от температуры окружающей ее среды, так как от этой температуры зависит поправочный коэффициент Фукса. Уравнение (2.45) называют уравнением Мейсона. [c.67] Из формулы Ленгмюра (даже с учетом поправок) следует, что в насыщенном паре (5 = 1) ни испарения, ни конденсации не происходит (т °°), т.е. случай 5 = 1 необходимо рассматривать отдельно. [c.67] Если процессы конденсации или испарения протекают в движущейся газовой среде, то степень достоверности приведенных выше соотношений зависит от режима движения среды. При ламинарном течении газа применимо уравнение Максвелла, дополненное ветровым фактором. В турбулентном потоке определяющим параметром является соотношение размера частиц и масштаба турбулентных пульсаций. Частицы аэрозоля в турбулентном потоке увлекаются турбулентными пульсациями и описывают в газе сложные траектории. При этом частицы полностью не увлекаются пульсациями, вследствие чего возникает относительная скорость движения частицы и газа и к поверхности частицы дополнительно переносится пар с помощью конвективной диффузии. Таким образом, общий коэффициент диффузии имеет большее значение, чем в спокойной среде. [c.69] С уменьшением диаметра частицы быстрее и полнее увлекаются пульсациями турбулентного потока, вследствие чего уменьшается влияние пульсаций на общий коэффициент диффузии. Для частиц, радиус которых г 10 см, это влияние незначительно, и его можно не учитывать. [c.69] В заключение данного раздела отметим следующее. В производственных процессах численная концентрация частиц аэрозоля колеблется в очень широких пределах. При этом во всех случаях численная концентрация изменяется во времени. В период образования зародышей и конденсации на ядрах она повышается вследствие образования новых и новых частиц и одновременно уменьшается в результате коагуляции, т.е. соединения нескольких частиц в одну более крупную. После того как процесс образования новых частиц прекращается, начинает непрерывно уменьшаться численная концентрация аэрозоля (вследствие коагуляции, осаждения частиц т.д.). [c.69] Именно это значение используют при проектировании системы газоочистки. [c.69] Вернуться к основной статье