5 颗粒污染物控制技术幻灯片.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 四、颗粒捕集的理论基础 6、惯性沉降 惯性沉降过程 * 惯性碰撞 气流速度在靶周围的分布，用ReD衡量 颗粒运动轨迹，用Stokes准数描述 颗粒对捕集体的附着，通常假定为100％ 靶子周围流体的雷诺数高低与惯性碰撞几率的关系？ Stokes准数大小与惯性碰撞几率的关系？ 四、颗粒捕集的理论基础 6、惯性沉降 * 惯性碰撞分级效率与 的关系 四、颗粒捕集的理论基础 6、惯性沉降 惯性碰撞 * 机械拦截 机械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 圆柱： 四、颗粒捕集的理论基础 6、惯性沉降 * 7、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） k—波尔兹曼常数，1.38×10-23 J/K 四、颗粒捕集的理论基础 * 标准状态下布朗扩散平均位移与重力沉降的比较 四、颗粒捕集的理论基础 7、扩散沉降 * 粒径 dp /μm xBM / m xG / m xBM / xG 0.00037① 0.01 0.1 1.0 10 6×10-3 2.6×10-4 3.0×10-5 5.9×10-6 1.7×10-6 2.4×10-9 6.6×10-8 8.6×10-7 3.5×10-5 3.0×10-3 2.5×106 3900 35 0.17 5.7×10-4 ①等于一个“空气分子”的直径 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 单个圆柱体的效率： 粘性流 势流 孤立球形捕集体 从理论上讲， 是可能的 惯性力产生的颗粒位移与布朗扩散产生的颗粒位移之比 四、颗粒捕集的理论基础 7、扩散沉降 * 惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散的比较 [例题] 试比较靠惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散捕集粒径为0.001~20μm的单位密度球形颗粒的相对重要性。捕集体为直径100μm的纤维，在293K和101325Pa下的气流速度为0.1 m/s。 四、颗粒捕集的理论基础 7、扩散沉降 * 惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散的比较 [例题] 试比较靠惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散捕集粒径为0.001~20μm的单位密度球形颗粒的相对重要性。捕集体为直径100μm的纤维，在293K和101325Pa下的气流速度为0.1 m/s。 四、颗粒捕集的理论基础 7、扩散沉降 图5-16 * 惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散的比较 [例题] 试比较靠惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散捕集粒径为0.001~20μm的单位密度球形颗粒的相对重要性。捕集体为直径100μm的纤维，在293K和101325Pa下的气流速度为0.1 m/s。 四、颗粒捕集的理论基础 7、扩散沉降 * dp / μm C St ηII / % 0.001 0.01 0.2 1 10 20 — 17.5 1.825 1.165 1.016 1.008 — — — 3.57×10-3 0.308 1.23 — — — 0 10 50 惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散的比较 [例题] 试比较靠惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散捕集粒径为0.001~20μm的单位密度球形颗粒的相对重要性。捕集体为直径100μm的纤维，在293K和101325Pa下的气流速度为0.1 m/s。 四、颗粒捕集的理论基础 7、扩散沉降 5-96 * 惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散的比较 [例题] 试比较靠惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散捕集粒径为0.001~20μm的单位密度球形颗粒的相对重要性。捕集体为直径100μm的纤维，在293K和101325Pa下的气流速度为0.1 m/s。 扩散效率用方程（5-103）计算 四、颗粒捕集的理论基础 7、扩散沉降 * 惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散的比较 [例题] 试比较靠惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散捕集粒径为0.001~20μm的单位密度球形颗粒的相对重要性。捕集体为直径100μm的纤维，在293K和101325Pa下的气流速度为0.1 m/s。 四、颗粒捕集的理论基础 7、扩散沉降 dp / μm St ηII / % R ηDI / % Pe ηBD / % 0.001 0.01 0.2 1 10 20 — —