66颗粒物捕集理论基础.ppt

第四节 颗粒捕集的理论基础 对颗粒施加外力使颗粒相对气流产生一定位移并从气流中分离 颗粒捕集过程中需要考虑的作用力：外力、流体阻力、颗粒间相互作用力 外力：重力、离心力、惯性力、静电力、磁力、热力、泳力等 颗粒间相互作用力：颗粒浓度不高时可以忽略 流体阻力 流体阻力＝形状阻力＋摩擦阻力 阻力的方向和速度向量方向相反 流体阻力 流体阻力与雷诺数的函数关系(雷诺数是流体力学中表征粘性影响的相似准数。雷诺数较小时，黏滞力对流场的影响大于惯性力。) 重力沉降 力平衡关系 Stokes颗粒的重力沉降末端速度（忽略浮力影响） 湍流过渡区 牛顿区 Stokes直径 空气动力学直径 离心沉降 力平衡关系 Stokes颗粒的末端沉降速度 静电沉降 力平衡关系 静电沉降的末端速度习惯上成为驱进速度，用 表示，对于Stokes粒子： 惯性沉降 颗粒接近靶时的运动情况 惯性碰撞 惯性碰撞的捕集效率取决于三个因素 气流速度在靶周围的分布，用ReD衡量 颗粒运动轨迹，用Stokes数描述 颗粒对捕集体的附着，通常假定为100％ 拦截 直接拦截发生在颗粒距捕集体dp/2的距离内 拦截效率用直接拦截比R表示 对于惯性大的颗粒 对于惯性小的颗粒 扩散沉降 扩散系数和均方根位移 布朗扩散作用对于小粒子的捕集影响较大 颗粒的扩散类似于气体分子的扩散 对于粒径约等于或大于气体分子平均自由程的颗粒 对于粒径大于分子但小于气体平均自由程的颗粒 颗粒的均方根位移（时间t秒钟） 扩散沉降 标准状态下布朗扩散平均位移与重力沉降的比较 扩散沉降效率 扩散沉降效率取决于皮克莱数Pe和雷诺数Re 粘性流单个圆柱体的效率 势流单个圆柱体效率 孤立球形捕集体 从理论上讲， 是可能的