3.2. Гравитационное осаждение аэрозолей

Работа гравитационных пылеулавливающих устройств основана на законах гравитационного осаждения, т. е. осаждения пылевых частиц под действием силы тяжести. Явления осаждения имеют место также в аппаратах, действие которых главным образом основано на использовании других сил.

Рассмотрим прямолинейное равномерное движение частицы, подчиняющееся закону Ньютона. Возможные конвективные токи не учитываются.

При движении частица встречает сопротивление среды, которое может быть определено

F_с = _ч S_ч w_ч²₀/2, (3.1)

где S_ч - проекция поперечного сечения частицы на направление ее движения (площадь миделева сечения), м²; ₀ - плотность среды, кг/м³; w_ч - скорость частицы, м/с; _ч - аэродинамический коэффициент сопротивления частицы.

Коэффициент сопротивления частицы _ч зависит от числа Рейнольдса. Для шаровой частицы

Re_ч = w_ч d_ч ₀/₀, (3.2)

Здесь ₀ - динамическая вязкость воздуха (газа), Па^.с; d_ч, - диаметр частицы, м.

Соответствующая зависимость приведена на графике (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Зависимость коэффициента лобового сопротивления шаровой частицы x_ч от критерия Rе_ч (кривая Рэлея)

Согласно экспериментальным данным коэффициенты сопротивления для шаровой пылевой частицы имеют следующие значения (табл.3.1).

Таблица 3.1