ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аэродинамическое сопротивление несферических частиц из "Промышленная очистка газов" В то время как маленькие капли и частицы дыма, образующиеся в процессе конденсации паров, стремятся принять сферическую форму, частицы, образующиеся в процессе кристаллизации и дробления, обычно имеют другую форму. Поэтому уравнения, приведенные в предыдущих разделах для сферических частиц, должны быть модифицированы в случае их использования для несферических частиц. Более того, при расчетах следует учитывать не только форму частиц, но и их ориентацию и возможное ее изменение во время переноса частиц. [c.218] Если диаметр лобового сопротивления неизвестен для области потока, требуемой для расчетов, или если размеры частиц не были определены каким-либо другим методом, например основанным на геометрии частиц (рассеивание, микроскопическое измерение размеров), то расчет сопротивления потоку становится затруднительным. Для его осуществления необходимо детальное изучение поведения несферических частиц в потоке. [c.218] За областью вязкого течения (Ке 0,05) наблюдается стремление частиц ориентироваться по предпочтительному направлению, прн котором иаибольшая цроекция площади перпендикулярна направлению движения. Предпочтительная ориентация была строго установлена для кубов и тетраэдров при Ке=10, а для частиц других форм — при Ке=20. [c.219] При значениях Не = 70—300 возникает неустойчивая ориентация частиц одни из них качаются из стороны в сторону, другие — вращаются, третьи движутся по спирали (стержни вращаются вокруг своей оси, кубы и диски испытывают боковое скольжение тетраэдры движутся по спирали) [348]. [c.219] Часто отмечается боковое скольжение и колебания частиц в виде дисков, что напоминает движение падающих листьев. [c.219] Наряду с ориентацией частиц, в уравнении аэродинамического сопротивления для сферических частиц необходимо ввести еще два коэффициента, если эти уравнения используются для несферических частиц. Это эквивалентный диаметру сферы линейный размер и поправочный коэффициент площади поверхности частицы, необходимый для уточнения поверхностного члена в уравнении (1У.2). [c.219] Введенный выще диаметр лобового сопротивления включает оба эти коэффициента и зависит от аэродинамического поведения частиц. В том случае, когда аэродинамическое сопротивление необходимо определить на основе геометрии частиц, каждый из этих коэффициентов должен оцениваться отдельно. Эквивалентный диаметр определяют в единицах площади поверхности, либо ее объема или проекции поверхности, тогда как члены уравнения, содержащие поправку на площадь, являются безразмерными величинами, называемыми коэффициентами формы. Наиболее употребительные из них были введены Уоделлом [894] это сферичность Ч , являющаяся превосходным коррелирующим коэффициентом для несферических частиц, и окружность /. [c.219] Объемный диаметр о. Диаметр по площади 1а. [c.219] Для области вязкого течения диаметр лобового сопротивления может быть рассчитан теоретически для эллипсоидальных частиц. В каждом случае диаметр лобового сопротивления зависит от ориентации. Частицу можно представить в эллипсоидальном виде, движущейся по оси или под прямым углом к ее осям вращения, как показано на рис. IV-7. [c.220] В первом случае эллипсоидальные частицы имеют больщую ось а и две равных малых оси Ь и с, которые можно выражать в долях от большой оси с помощью множителя п. Другие случаи являются частными. Результаты для четырех случаев приведены а рис. IV-8. [c.220] Случай /. Эллипсоид вращения движется вдоль оси вращения а —ось вращения а=пЬ Ь=с. [c.220] Случай II. Эллипсоид вращения движется под прямым углом к своим осям вращения Ь —ось вращения а=пЬ а = с. [c.220] Случай III. Эллиптический диск, движущийся боком а = пЬ с=0. [c.220] Случай IV. Эллиптический диск, движущийся в направлении, перпендикулярном его плоскости а=0 Ь — главная ось с = пЬ. [c.220] Лобовое сопротивление вытянутых и сплюснутых сфероидов в режиме установившегося движения было детально рассмотрено Люнцем [534, 535], который использовал метод эффективных масс. К сожалению, формулы, полученные при таком подходе, были неудобны для практического использования, но они подтверждают тот факт, что лобовое сопротивление вытянутой (торпедообразной) капли того же объема как и можно было ожидать. [c.220] Для неизометрических частиц [359] — цилиндров, параллелепипедов и сфероидов — скорость частицы может быть найдена на основе коррелирующих кривых (рис. IV-9), из которых находят также поправочный коэффициент К- Он является функцией отношения объемного диаметра к поверхностному диаметру (dvIdA), причем параметром является сферичность частицы. Вероятно эти кривые применимы и при расчете частиц неправильной формы. [c.222] Вернуться к основной статье