Турбулентность влияние на коагуляцию

Y=(eo/vJ / Скорость коагуляции определялась по методу Смолуховского [104]. В результате получено значение С =1,27. В дальнейшем этот подход был развит в [105] с более детальным рассмотрением поля течения вокруг частицы. Найденный поток имеет вид (13.83) со значением С= 1,23. Поправка на искажение поля скоростей с учетом влияния малой частицы 2 сделана в работе [106], в результате чего получена формула (13.83) с поправочным множителем, зависящим от отношения радиусов частиц R2/R. Как отмечено в [107] полученные в указанных работах выражения для потока j справедливы для турбулентных потоков с относительно небольшими значениями удельной диссипации энергии о<0,1 Дж/кг-с и большими значениями внутреннего масштаба турбулентности, например для воды Яо>5 Ю м и для воздуха Яо > 5 10 м. Поскольку 8о i/ и Ао то приведенные ограничения рас- [c.349]

Основным недостатком модели турбулентной коагуляции, предложенной В. Г. Левичем [19] и отвергаемой многими исследователями, является значительное завышение частоты столкновений капель. Поэтому в настоящее время наиболее распространенной моделью коагуляции частиц в турбулентном потоке является модель сдвиговой коагуляции [109]. Поскольку в модели В. Г. Левича не учитывалось гидродинамическое взаимодействие частиц, то оценим влияние гидродинамического взаимодействия частиц на частоту их столкновения. [c.351]

Анализируя отмеченное влияние с точки зрения различных механизмов и совместного влияния турбулентной и электростатической коагуляции на скорость роста облачных капель, эти авторы показали, что ни один из названных механизмов не может объяснить широкое распределение капелек по размерам. Они пришли к заключению, что образование достаточно широкого спектра облачных капель [c.184]

Заметное влияние режима последующего медленного перемешивания объясняется сильной зависимостью скорости коагуляции от числа столкновений коагулирующих частиц. Коэффициент молекулярной диффузии в жидкости невелик, и скорость гетерогенных реакций, имеющих цромышленное значение, в большой мере определяется гидродинамическими условиями. Уже при самых незначительных скоростях потока перенос вещества начинает преобладать над молекулярной диффузией. Однако в ламинарном потоке механизм переноса остается таким же, как и в неподвижной среде [11]. При турбулентном режиме движения пере- [c.127]

Метод Колмогорова получил развитие в теории турбулентной коагуляции [42]. Хотя эта теория разрабатывалась для аэрозолей, принятый в ней подход к определению влияния масштаба турбулентных пульсаций на закономерности коагуляции может-быть в принципе использован и для гидрозолей. Поэтому на этой теории мы остановимся подробнее. Автор исходил из следуюш,их предположений [c.136]

Возникает вопрос, как следует учитывать влияние относительной скорости на соударения взвешенных частиц. Для ламинарного потока этот вопрос был впервые рассмотрен Смолуховским на примере коагуляции. Влияние турбулентных пульсаций на диффузионные процессы, приводящие к столкновению частиц, схематически было рассмотрено на основе теории изотропной турбулентности в работе [3], а затем более точно (с учетом инерционности частиц) в монографиях Левича [2] и Франк-Каменецкого [4]. [c.68]

В период образования зародышей разница в размерах капель значительная (от 2,3-10 см до 4,8см, табл. 5.12), но так как капли очень малы (ч = 1,04-10 сл), то турбулентная коагуляция существенного влияния на процесс не оказывает . [c.184]

В конце процесса размер капель несколько увеличивается, но капли становятся близки по размерам (радиус изменяется от 2,7-10" до 6,4-10" см, см. табл. 5.12), поэтому, а также вследствие того, что капли малы, турбулентная коагуляция не оказывает заметного влияния и в этом случае . [c.184]

В данном случае турбулентная коагуляция также не оказывает существенного влияния на размер и число капель. Более частая встреча аэрозольных частиц в турбулентном потоке по сравнению с неподвижной средой и ламинарным потоком обусловлена главным образом тем, что вследствие большой разницы между плотностью среды и плотностью капель тумана последние не полностью увлекаются турбулентными пульсациями. Поэтому частицы разных размеров движутся с различными скоростями и чаще сталкиваются друг с другом. [c.188]

В свободной струе, образующейся при выходе паро-газовой смеси из сопла генератора (см. рис. 3.14), создается высокое пересыщение пара. Несмотря на наличие в атмосферном воздухе ядер конденсации, образование тумана в таком аэрозольном генераторе определяется процессом формирования зародышей в результате гомогенной конденсации пара. Это действительно так, поскольку численная концентрация ядер конденсации в атмосферном воздухе сельской местности равна примерно 10 см (см. табл. 1.6), в то время как численная концентрация зародышей, образующихся в результате гомогенной конденсации пара, составляет 10 —10 см- . Вследствие большой скорости потока в струе и высокой численной концентрации тумана весьма существенное влияние на процесс образования капель в струе оказывает турбулентная коагуляция. [c.268]

В работе [55] для капель г > IQ мк влияние турбулентной коагуляции весьма существенно. Особенности движения частиц в звуковом поле, а также механизм и общие закономерности акустической коагуляции аэрозолей описаны в монографии [72]. Подробнее с различными аспектами теории коагуляции аэрозолей можно ознакомиться, используя также работы [105, ПО]. [c.131]

Согласно изложенному в гл. 2, турбулентность газового потока оказывает большое влияние на коагуляцию частиц. Поэтому в циклоне, где турбулентность газового потока значительна, влияние ее на коагуляцию должно проявляться в сильной степени. Однако [c.146]

Таким образом, согласно формуле (5.4) скорость турбулентной коагуляции увеличивается с ростом В то же время известно, что коэффициент турбулентной вязкости во внешней области вращательного движения газового потока в циклоне превышает коэффициент молекулярной вязкости примерно в 1000 раз, тогда как во внутренней области вращения (диаметр его равен примерно диаметру выхлопной трубы), где ноток меняет направление движения, он превышает коэффициент молекулярной вязкости в несколько сотен тысяч раз [6, с. 127]. Так как Ауг во внутренней области больше, чем во внешней, а I для внутренней области не может быть больше его значения для внешней области, то следует принять, что диссипация энергии происходит главным образом во внутренней области. Следовательно, и турбулентная коагуляция наиболее интенсивна во внутренней области вращательного движения, где улавливания взвешенных частиц уже не происходит. Поэтому эта коагуляция практически не может способствовать увеличению эффективности того же циклона, в котором она наблюдается. Ее влияние скажется в последующей ступени очистки, что проще всего проследить, когда в качестве второй ступени установлен циклон той же конструкции и того же размера. [c.147]

Коагуляция вследствие влияния на скорость движения в турбулентных потоках плотности и крупности частицы и пузырька. Сила сопротивления, действующая на частицу и пузырек, подчиняется закону Стокса [c.198]

В работе Виганда и Франкенбергера [8] при попытке учета влияния турбулентности на коагуляцию аэрозолей эффективный градиент скорости в турбулентном потоке принимался равным — [c.224]

Агломерация частиц может быть рассчитана на основе теории Омолучавско го для б роунооокой коагуляции (см. с. 514 сл.). Влияние турбулентной агломерации в скрубберах незначительно. [c.417]

В ранних работах не учитывали также влияние акустической турбулентности в полях высокой интенсивности при низкой турбулентности, что было недавно отмечено Матулой [564] и Подощерни-ковым [651, 652]. Теоретическое значение гидродинамических сил было исследовано Пшеной-Севериным [664], который пришел к выводу, что наряду с ортокинетической коагуляцией они представляют собой существенный фактор в процессе агломерации частиц диаметром от 3 до 30 мкм в относительно низкочастотных акустических полях. Кроме того, Тимошенко изучал взаимодействие [c.525]

Частицы А. размером менее 1 мкм всегда прилипают к твердым пов-стям при столкновении с ними. Столкновение частиц друг с другом при броуновском движении приводит к коагуляции А. Для монодисперсных А. со сферич. частицами скорость коагуляции и/Л= — где и-число частиц в единице объема, К-т. наз. коэф. броуновской коагуляции. В континуальном режиме К рассчитывают по ф-ле Смолуховского = 4яйрОр, в свободномолекуляр-ном-по ф-ле К = л1/2- рИрр, где Кр-средняя скорость теплового движения аэрозольных частиц, р-коэф., учитывающий влияние межмол. сил и для разл. в-в имеющий значение от 1,5 до 4. Для переходного режима точных ф-л для вычисления К не существует. Помимо броуновского движения коагуляция А. может иметь и др. причины. Т. наз. градиентная коагуляция обусловлена разностью скоростей частиц в сдвиговом потоке кинематическая-разл. скоростью движения частиц относительно среды (напр., в поле гравитации) турбулентная и акустическая-тем, что частицы разного размера сближаются и сталкиваются, будучи в разной степени увлечены пульсациями или звуковыми колебаниями среды (последние две причины существенны для инерц. частиц размером не менее 10 м). На скорость коагуляции влияет наличие электрич. заряда на частицах и внеш электрич. поля. [c.236]

Для броуновской диффузии ма.теньких частиц влияние гидродинамического взаимодействия на частоту столкновения было исследовано в работах [28, 29], в которых также отмечено уменьшение в 1,5 — 2 раза частоты столкновения. Это уменьшение не такое сильное, как в случае турбулентной коагуляции. Столь существенная разница в степени влияния гидродинамического взаимодействия на частоту столкновения частиц в турбулентном потоке и при броуновском движении объясняется, во-первых, разницей в размерах частиц (характерный размер частиц, участвующий в броуновском движении, намного меньше размера частиц, характерных при турбулентном движении эмульсий), а во-вторых — различным влиянием гидродинамических сил (коэффициент броуновской диффузии обратно пропорционален первой степени коэффициента гидродинамического сопротивления /г, в то время как коэффициент турбулентной диффузии — второй степени И). [c.352]

Из результатов расчетов видно, какое большое влияние на скорость коагуляции системы оказывает распределение частиц по размерам. Забегая несколько вперед, отметим, что особенно велика роль степени нолидисперсности системы при коагуляции в условиях турбулентного перемешивания. Так, Самыгин и др. [30] установили, что скорость объединения относительно мелких (7—11 мкм) частиц с более крупными (- 60 мкм) в турбулентном потоке может быть па несколько порядков выше, чем скорость объединения только мелких. Авторы объясняют это различием в механизме встречи частиц — инерционном в случае полидисперсной системы и диффузионном в случае монодиснерсной. [c.131]

Виганд и Франкенбергер [36] одними из первых получили выражение для учета влияния на коагуляцию турбулентного перемешивания. Однако они исходили из неверного предположения, что градиент скорости, наблюдаемый на больших расстояниях, сохраняет свое значение вплоть до расстояний, сравнимых с размером коагулирующих частиц. [c.135]

В 40-х годах влияние турбулентного перемешивания на кинетику коагуляции исследовали Пшенай-Северин [37, 38], Туниц-кий [39], Таверовский [40], использовавшие целый ряд допущений и приближений, но правильный подход к рассматриваемому вопросу стал возможен только с позиций теории изотропной турбулентности Колмогорова [41]. В этой теории турбулентное течение рассматривается как результат наложения на основную (среднюю) скорость течения жидкости спектра непрерывных пульсаций скоростей разного масштаба. Кинетическая энергия крупномасштабных пульсаций, возникающих при отрыве вихрей от поверхности [c.135]

При молекулярно-кинетической коагуляции не получаются достаточно крупные хлопья, и этот процесс быстро прекращается вследствие сокращения числа частиц, на которые оказывает влияние броуновское движение, поскольку интенсивность последнего также снижается. Для завершения коагулирования и получения более крупных хлопьев используют градиентную коагуляцию (перемешивание), при которой в объеме воды образуются турбулентные потоки, микровихри, способствующие столкновению и слипанию частиц. Прочность образующихся хлопьев зависит от количества связей между макромолекулой флокулянта и твердой поверхностью частицы. Потоки, движущиеся с различными скоростями, создают неравномерные напряжения на отдельных участках структуры хлопьев, поэтому образовавшиеся хлопья могут разрушаться. С увеличением интенсивности перемешивания разрушение хлопьев усиливается. Конечный размер хлопьев зависит от соотношения скоростей их образования и разрушения [46]. Скорость градиентной коагуляции описывается уравнением [c.93]

Кинетика коагуляции золей при седиментации последних разобрана менее подробно. Смолуховский, Туорила и Мюллер анализировали ускорение коагуляции в ламинарном потоке. Влияние турбулентности на кинетику коагуляции до последнего времени совсем не анализировалось. [c.141]

Физический смысл этого вывода весьма прост интенсивное тур-булент1 ое движение сильней искамсает линии тока, чем влияние инерции мелких взвешенных частиц. Поэтому при рассмотрении турбулентной коагуляции мы можем считать, что каждая встреча, рассчитанная на основе прямолинейных траекторий, приводит к фактической встрече и коагуляции частиц. [c.235]

У различных исследователей нет единого взгляда на влияние режима движения основного несущего потока на процесс 0СЭЖД6НИЯ. в одних СЛуЧЗЯХ считают что турбулентность ОС" нрвного потока вообще приводит к невозможности осаждения, в других случаях, что турбулентные пульсации способствуют осаждению, вызывая коагуляцию частиц. Исследования авто-76 [c.76]

Предварительно подмагниченный газовый поток с начальной запыленностью 50—60 г/м направляется на зеркало жидкости аппарата и проходит в щель между жидкостью и элероном со скоростью 10 м/с. В зависимости от числа действующих полок с магнитными наконечниками по высоте шахты и от расхода газа самопроизвольно устанавливается уровень подъема газожидкостной смеси. Газовый поток срывает и увлекает за собой слой жидкости в ствол шахты. Благодаря расположенным в шахматном порядке механическим магнитным затворам, образованным магнитными системами, формируется по высоте ряд последовательных, интенсивно чередующихся по направлению вихрей газожидкостной смеси, которая перемешивается с жидкостью для промывки. Турбулентное движение, влияние электромагнитных сил, взаимодействие с влагой ведут к энергичной коагуляции частиц, выделению их из газового потока и выпадению в бункер. Из шахты газопромывателя воздушный поток, насыщенный парами, каплями, брызгами промывной жидкости и неуловленными частицами пыли, поступает в капле-уловитель циклонного типа. Под действием центробежных сил оставшиеся частицы пыли и капли жидкости оседают на стенках циклона и по мере накопления стекают в бункер. Производительность установки 6000 м /ч. Годовой экономический эффект от внедрения 50 тыс. руб. [c.172]

Зависимость скорости коагуляции коллоидов от турбулентности обсуждается Фришем [51]. Санея, Шиа и Васан [150] сообщают данные о влиянии поперечного потока газа, вдуваемого или отсасываемого через пористую стенку, на радиальное рассеяние гелия. Последний поступает из точечного источника, помещенного на оси канала шириной 15,24 см, через который проходит газ при числах Рейнольдса от 12 ООО до 66 ООО. [c.140]

При отсутствии или незначительном влиянии электрических, магнитных и звуковых воздействий следует рассмотреть два вида коагуляции — броуновскую, проходящую в результате действия молекулярных сил — диффузии (Кбр /Смол), и турбулентную, проходящую при действии вихрей турбулентного потока (/Стур). [c.83]

Увеличение интенсивности турбулентных пульсаций или проведение флотации в центробежном поле повышает скорость относительного движения частицы и пузырька. В результате возрастает вероятность столкновения и отрыва частиц от пузырька. В некоторых работах для определения влияния турбулентного перемешивания на столкновение частицы с пузырьком скорость относительного движения, входящую в формулу (4) (см. табл. 9.1), рассчитывают с учетом пульсационных составляющих (при йь йрЖо), или в центробежном поле, возникающем внутри турбулентного вихря (при йрСКо). Такой подход, однако, не позволяет решить задачу, поскольку изменение структуры потоков при перемешивании влияет не только на число частиц, проходящих вблизи пузырька (это учитывается формулами для относительной скорости), но и на траектории частиц и пузырьков при гетерокоагуляции, т. е. на коэффициент захвата Е. В этом случае его определяют с учетом гравитационного сноса с линий тока жидкости, градиентной коагуляции в неоднородном поле пульсационных скоростей, а также турбулентной миграции. [c.209]