Кинематическая коагуляция

На стадии конденсации заметную роль играет коагуляция, в частности, кинематическая коагуляция приводит к замедлению движения крупных капель, увеличивает скорость их тепловой релаксации. Процесс конденсации пара из парогазовой смеси, лимитируемый конвективной диффузией пара в среде, будет иметь различную интенсивность для одиночной капли и каили, движущейся с другими каплями. При групповом движении возрастает степень турбу-лизации газообразной среды, а также конвективный поток пара на каплю. На стадии испарения на радиационные характеристики поглощающей среды оказывают влияние капли, расположенные между контрольной каплей, и поверхностью теплообмена. [c.25]

Из приведенной краткой характеристики различных видов коагуляции можно заключить, что в рассматриваемом процессе наиболее существенными являются турбулентная и кинематическая коагуляции. Турбулентная определяется гидродинамической картиной распыла для струи в целом, ее механизм весьма сложен, и, несмотря на отдельные теоретические исследования по этому вопросу [2.45], рассмотрение ее в рамках данной работы не представляется возможным. [c.112]

С учетом только кинематической коагуляции для одномерного движения в системе капель коэффициент коагуляции равен [c.112]

Таким образом, вопрос об эффективности слияний капель при кинематической коагуляции в рассматриваемом процессе нельзя решить однозначно. Насыщенный пар вокруг капель способствует коагуляции. В то же время существование нижнего и верхнего критических значений относительной скорости может приводить к тому, что некоторые фракции не будут взаимодействовать между собой (со слишком близкими или слишком отдаленными скоростями). [c.114]

Таблица 2.14. Частота столкновений капель в процессе кинематической коагуляции

Влияние коагуляции на тепломассообмен капли при струйном охлаждении различно на стадиях конденсации и испарения. Если рассматривать только упорядоченную кинематическую коагуляцию (крупные капли движутся быстрее мелких), то на стадии конденсации и прогрева масса и энтальпия капли возрастают за счет конденсации и коагуляции. В первом приближении оба этих воздействия можно полагать аддитивными и принять следующую схему процесса слияния происходят мгновенно, а в промежутках между слияниями скорость конденсации на капле определяется ее размером и средней температурой. Если присоединенные в процессах конденсационного роста и коагуляции массы обозначать соответственно индексами кн и кг , то условие теплового баланса для капли может быть представлено следующим образом [c.135]

После окончания тепловой релаксации капли и перехода ее на участок испарения последствия кинематической коагуляции имеют главным образом механический характер и могут быть описаны выражениями, приведенными в 2.7. Из-за влияния коагуляции на тепломассообмен размер и скорость капли могут изменяться на участке испарения вблизи высокотемпературной поверхности. Возрас- тание размера и замедление капли в результате слияний с более мелкими каплями приведет к увеличению продолжительности воздействия- на нее излучения со стороны стенки. С развитием процесса коагуляции средний размер капли сдвигается в сторону увеличения, а это сокращает межфазную поверхность и скорость испарения для системы капель в целом. Преобладание одного из двух указанных факторов —более продолжительное облучение или снижение межфазной поверхности — может быть определено расчетным или экспериментальным путем для конкретных, условий струйного охлаждения. Следует отметить, что при [c.136]

При описании процесса осаждения частиц аэрозоля на каплях распыленной жидкости (воды) чаще всего используют две модели. Первая исходит из наличия так называемой кинематической коагуляции, возникающей при движении частиц разного размера с различными скоростями под воздействием внешних сил. Такая коагуляция происходит при осаждении частиц на каплях воды, падающих под действием силы тяжести либо вводимых в аэрозоль со скоростью, превосходящей скорость их седиментации. [c.109]

Кинематическая коагуляция при распылении жидкостей еще мало изучена и теоретически, и экспериментально. Нам известна лишь одна работа [38], непосредственно посвященная этому вопросу. Значительно больше изучен сходный процесс кинематической коагуляции капель распыленной воды и частиц грубодисперсной пыли (золы) при пылеулавливании в трубах — коагуляторах Вентури. [c.33]

При теоретическом рассмотрении процесса кинематической коагуляции исходят из функции распределепия числа частиц по их массе т, т), характеризующей начальное состояние поли-дисперсной системы капель. Скорость коагуляции разнородных [c.33]

Однако для кинематической коагуляции все частицы движутся с различными скоростями и имеют различные размеры (массы) и допущение о постоянстве коэффициента коагуляции привело бы к существенным искажениям процесса. [c.34]

Численными методами получены решения уравнения кинематической коагуляции с учетом (1.25) при различном задании зависимости e=f(Stk). Эти решения, как и экспериментальные данные, подтвердили существенное влияние коагуляции на процесс распыления при значительных расходах жидкости. С дру-.гой стороны, при очень малых расходах жидкости (например, при первом монодисперсном режиме работы вращающегося распылителя) коагуляции почти нет на это указывает тот факт, что капли с удвоенной или утроенной массой, могущие образоваться при коагуляции одинаковых капель, встречаются редко. [c.34]

Кинематическая коагуляция — процесс, который необходимо учитывать при анализе действия распылителей нередко учет коагуляции позволяет дать правильное качественное объяснение наблюдаемым явлениям и улучшить показатели испытуемого распылителя. [c.35]

Инерционное осаждение происходит, когда масса или скорость движения частицы настолько значительна, что она отклоняется от криволинейной линии тока газа, стремясь по инерции продолжить свое движение в прежнем направлении. Зацепление возникает, если частица, двигаясь по линии тока газа, касается поверхности зерна слоя. Седиментация происходит под действием силы тяжести. Диффузия определяется броуновским движением высокодисперсных пылевых частиц, в процессе которого возрастает вероятность их осаждения на поверхности зерен слоя. Кинематическая коагуляция выражается в захвате более мелких частиц более крупными, движущимися с большей скоростью, и образовании конгломератов, что резко повышает эффективность улавливания в результате инерции, зацепления и седиментации. [c.282]

Процесс кинематической коагуляции протекает при относительном движении частиц различного размера, возникающем под воздействием внешних сил и происходящем при разных скоростях. Наиболее распространенный пример кинематической коагуляции — осаждение частиц на каплях, падающих под действием силы тяжести (гравитационная коагуляция). [c.36]

Согласно [1 с. 290—300], теория кинематической коагуляции различна для крупных и мелких частиц, причем в первом случае можно пренебречь диффузией частиц. Если рассматривать процесс при свободном падении со скоростью i крупной шарообразной частицы (капли) через аэрозоль, состоящий из мелких частиц, скорость падения которых незначительна, то число мелких частиц, захваченных в 1 с крупной частицей (каплей), может быть определено по формуле [c.36]

Теория моделирования циклонного процесса разработана на основе закономерностей для единичной частицы и не охватывает всех сопутствующих процессов кинематическую коагуляцию, стесненное движение частиц (особенно в пристеночной области), вторичный унос и взаимодействие частиц при определенных физических условиях. Тем не менее теория полезна для выяснения влияния различных параметров процесса на улавливание пыли. [c.128]

Вернемся к анализу процесса кинематической коагуляции, когда основным механизмом улавливания частиц является механизм инерции. [c.133]

Скорость кинематической коагуляции или, что более точно, скорость убывания счетной концентрации мелких частиц, может быть определена по формуле [c.133]

Расчет по этому уравнению и приведенным ранее со всей полнотой подчеркивают преимущества процесса конденсации в аппарате для улавливания мелких частиц. Как видно из предыдущих соотношений, расчет процесса кинематической коагуляции достаточно прост и надежен. Однако, как это обычно и бывает, практика газоочистки дает отличные от расчетных результаты. Причины такого расхождения кроются, конечно, в методиках определения коэффициента захвата частиц каплей. [c.135]

Практический аспект рассмотренных ранее закономерностей связан с тем, что, попадая в акустическое поле, частицы полидисперсного аэрозоля под влиянием колебательного движения газа приобретают различную скорость для частиц разных размеров. В этом случае процесс коагуляции по своим закономерностям аналогичен кинематической коагуляции, происходящей при опускании тяжелых частиц в спокойной среде. [c.144]

Механизм кинематической коагуляции мы подробно рассматривали ранее. Рассмотрим теперь 1 см монодисперсного аэрозоля, через который падают со скоростью сферические водяные капли одинакового диаметра (1 . Пусть в момент времени I концентрация водяных капель равна М, а концентрация частиц аэрозоля п. Коэффициент захвата частиц каплями зависит от диаметра и скорости капель, а также от диаметра частиц, и скорость их уноса каплями выразится следующим образом [c.303]

При подаче орошающей жидкости в трубу Вентури ее начальная скорость незначительна. За счет сил динамического давления газового потока капли одновременно с дроблением получают значительные ускорения и в конце горловины приобретают скорость, близкую к скорости газового потока. В диффузоре скорости газового потока и капель падают, причем вследствие сил инерции скорость капель превышает скорость газового потока. Поэтому захват частиц каплями наиболее интенсивно идет в конце конфузора и в горловине, где скорость газа относительно капли особенно значительна и кинематическая коагуляция протекает наиболее эффективно. [c.382]

Выше мы рассмотрели процессы дробления капель в воздушном потоке. Происходящий при распылении процесс распада жидких пленок, нитей и капель можно назвать прямым процессом распыления. Очевидно, он должен сопровождаться обратным процессом коагуляции капель [38]. Действительно, при распылении жидкостей образуются полидисперсные системы капель, концентрация которых вблизи сопла распылителя очень велика. Эти капли движутся в газе с различными скоростями мелкие капли быстро увлекаются газом, а более крупные отстают. Благодаря этому должны происходить частые столкновения капель одна с другой, ведущие к их слиянию [39]. Авторы работ [39] и [40] предложили назватз этот процесс кинематической коагуляцией . Известна также турбулентная коагуляция золей, обусловленная неупорядоченным турбулентным движением среды. В турбулентных потоках грубодисперсных аэрозолей, имеющих переменную скорость, оба вида коагуляции происходят одновременно. [c.33]

Эти два процесса могут происходить одновременно и при неравномерном движении полидисперспого аэрозоля, например при движении его по трубе Веитури если капли достаточно крупные, а скорость газа в трубе достаточно велика, то в узком сечении трубы может происходить дробление наиболее крупных капель и одиовремеино кинематическая коагуляция капель. [c.33]

Значительно больший интерес представляет кинематическая коагуляция, возможная при сопутном движении частиц, обладающих различной гидравлической крупностью. В результате соприкосновения крупных частиц с мелкими в межтарелочном пространстве могут выделиться частицы меньшего размера, чем расчетный. Число дополнительно выделяемых частиц зависит от соотношения концентраций мелких и крупных частиц в различных зонах межтарелочного пространства. [c.57]

Теоретические и экспериментальные исследования [41, 78] показали, что эффективность обеспыливания газов зернистыми слоями определяется одновременным и совместным действием различных механизмов улавливания частиц - инерционным осаждением, зацеплением, седиментацией, диффузией, кинематической коагуляцией, турбулентной миграцией, термо- и электрофорезом и негидродинамическими факторами (магнитными, электростатическими и акустическими полями). [c.282]

На кинематической коагуляции основано осаждение частиц распыленной водой в мокрых пылеуловителях [9]. При этом капли либо движутся через аэрозоль под действием только силы тяжести (полые форсуночные скрубберы), либо вводятся в аэрозоль со скоростью, нревосходяш,ей скорость их седиментации (скрубберы Рентури). [c.38]

Процесс кинематической коагуляции протекает при относительном движении частиц различного размера, возникающем под действием внешних сил и происходящем при различных скоростях. Наиболее распространенный пример кинематической коагуляции — осаждение частиц на каплях, падающих под действием силы тяжести (гравитационная юагуляция). В практическом плане на основе кинематичесшй коагуляции работают такие устройства для очистки газов, как полые форсуночные скрубберы. Здесь в верхней части аппарата расположена система форсунок, которые распыляют воду, капли юторой в дальнейшем перемещаются сверху вниз. Снизу вверх в скруббер подается грязный газ. При встречном движении капли воды взаимодействуют с частицами пыли, захватывая их и вынося из аппарата в специальный отстойник (копильник). [c.130]