惯性碰撞
集尘机理的一种
惯性碰撞(Inertial impaction)为集尘机理的一种。指含尘气体在运动过程中遇到障碍体(纤维、液滴等)时发生绕流,但粒径较大的粒子因其惯性继续保持其原来的运动方向,进而与障碍体碰撞并被捕集。该除尘机理主要应用于惯性除尘器湿式除尘器过滤式除尘器
简介
粒子惯性碰撞的运动轨迹如右图1所示。开始时,粒子沿流线运动,绕流时,流线弯曲,有质量为m的粒子由于惯性作用而偏离流线,与捕集体相撞而被捕集,最远处能被捕集的粒子的运动轨迹是极限轨迹。
惯性碰撞机理已应用在除尘设备和大气颗粒物粒度分级采样器上。在多数除尘设备中,惯性碰撞是大颗粒捕集的主要途径。在大气颗粒物分级采样器中可按需要制成不同粒度范围的,如5级或8级的安德逊碰撞分级采样器。
惯性碰撞效率
研究者发现,用极限轨迹法理论确定惯性碰撞除尘效率是困难的。人们只知道惯性冲击分级器分级效率是斯托克斯数Stk 的函数,表达式如下:
式中τ—张弛时间,S;
v0—来流速度,m/s;
Dc—圆柱体或球体直径,m;
ρp—粉尘真密度,kg/m;dp—粉尘直径,m;μ—气体动力黏度,Pa·S。
绕圆柱体和球体的惯性碰撞效率如右图2所示。可见惯性碰撞效率是雷诺数ReD和斯托克斯数Stk的函数。Landahl和Herman得出对于雷诺数ReD约为10左右的圆柱体惯性碰撞效率经验式,该式适用于常规纤维过滤(如布袋除尘)。公式如下:
对球体的惯性碰撞效率,当Stk>0.3时,对势流,Herne给出下式:
当Stk>1.213时,对黏性流,Nielsen和Hill给出对球体的惯性碰撞效率经验式为:
影响因素
决定惯性碰撞集尘效率的因素主要有:
(1)气体流速在捕集体(即障碍体)周围的分布,该分布随气体相对于捕集体流动的雷诺数而变化;
(2)粒子运动的轨迹。该轨迹可由斯托克斯准数表征;
(3)粒子对捕集体的附着,通常假定为100%。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 14:21
目录
概述
简介
惯性碰撞效率
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