4.9. Осаждение частиц при зацеплении

При осаждении частиц, размер которых соизмерим с размерами препятствия или обтекаемого тела, начинает проявляться эффект зацепления(касания). Если пренебречь инерционными эффектами и считать, что частица точно следует в соответствии с линиями тока, то частица осаждается не только в том случае, когда ее траектория пересечется с поверхностью тела, но и в случае пересечения линии тока на расстоянии от поверхности тела, равном ее радиусу. Таким образом, эф­фе­к­ти­в­ность зацепления выше нуля и тогда, когда инерционное осаждение отсутствует.

Эффект зацепления характеризуется параметром R', который представляет собой отношение диаметров частицыd_чи обтекаемого тела (препятствия)D_пр= 2R(рис. 4.4):

Рис. 4.4

. (4.26)

Например, при потенциальном («гладком») обтекании шара газовым потоком, когда величины d_чиD_прнастолько малы, что можно пренебречь инерционными эффектами, эффективность зацепления составляет

,

при обтекании цилиндра

.

Эффективность осаждения частиц при «вязком» обтекании препятствия в значительной степени определяется режимом течения газового потока и не зависит от скорости газов. Оптимальное условие осаждения частиц в этом случае выражается отношением критерия Стокса Stkдля частицы (формула (4.13) и критерия Рейнольдса () для препятствия:

. (4.27)

Таким образом, степень осаждения частиц за счет эффекта зацепления является зависимостью вида

. (4.28)