ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы теории аспирации (отбора) частиц из "Очистка газов" Изучение поведения аэрозолей немыслимо без проведения экспериментальных исследований. Наиболее часто эксперименты выполняются с использованием зондов для отсоса (аспирации) частиц и осаждения их на различные поверхности с целью последующего анализа. [c.117] Важнейшей задачей аспирации частиц является обеспечение полного соответствия массовой (или объемной) концентрации частиц в исследуемом потоке содержанию частиц в отобранной пробе. В какой-то степени эта правильность характеризуется коэффициентом аспирации частиц — отношением счетной концентрации частиц, усредненной по поперечному сечению исследовательского зонда, к концентрации частиц в невозмущенном потоке. Он показывает, во сколько раз концентрация частиц, определенная с помощью зонда, отличается от фактической концентрации дисперсной фазы в потоке. Очевидно, что к может быть как меньше, так и больше единицы. [c.117] Выявим сначала основные параметры, влияющие на значение коэффициента аспирации. Исходной предпосылкой нашего анализа является то обстоятельство, что измерение концентрации дисперсного компонента в аэрозоле осуществляется путем отсоса части газа из потока. [c.117] Как конструкция зонда, так и его расположение в потоке существенно сказываются на результатах экспериментов (измерения). На рис.5.12 представлены различные варианты расположения зонда в потоке и различные параметры отсасываемого газа. Здесь буквами w, Q и z обозначены скорость газа, объемный расход газа и концентрация пыли в потоке индекс О относится к потоку внутри зонда, а индекс т — к потоку вне зонда. [c.117] Уже чисто качественный обзор схем движения потоков, представленных на рисунке, делает понятными сложности правильной организации отбора проб. Ясно, что из четырех показанных на рис. 5.12 вариантов достоверные данные о концентрации частиц в потоке может дать лишь случай г . И причина здесь состоит в закономерностях движения газового потока вблизи оконечности зонда. [c.117] Поле скоростей вблизи отверстия отсосного зонда при различных соотношениях исследовано в работе Г. Рюпинга. На рис. 5.13 построены линии тока при wjw = 0,64, а на рис. 5.14 — при wjw = 2,18 при этомх и — абсцисса и ордината точки замера, R — радиус отверстия зонда, к — коэффициент, показывающий во сколько раз расход газа через данное сечение превышает расход газа в отверстии сопла. [c.117] Эти рисунки позволяют объяснить, почему при wjw 1 z наоборот. Когда скорость отсоса Wg меньше скорости потока w , то инерция частиц, находящихся на линии тока = 1 и ближайших к ней, велика, и частица проскакивает в зонд, хотя при большей скорости отсоса она могла бы обогнуть поверхность зонда. При wjw 1 частица, которая могла бы попасть в отверстие зонда, проскакивает по поверхности трубки. [c.117] Зависимость относительной длины участка х, на котором наблюдается искажение линий тока газа в трубе от величины представлена на рис. 5.15. [c.118] Приведенные уравнения позволяют теоретически определить ошибки пробоотбора, возникающие при нарушении принципа изокинетичности, т.е. при несоблюдении условия w = Несмотря на кажущуюся техническую простоту обеспечения этого условия (для этого нужно, чтобы статическое давление внутри зонда и вне его было одинаковым), на практике всегда получают экспериментальные значения концентрации дисперсной фазы с той или иной погрешностью, так как реальные аэрозоли полидисперсны В этом случае необходимо определять коэффициент аспирации для каждой фракции частиц отдельно и подсчитывать суммарную пробу в соответствии со скоростью седиментации отдельных фракций. [c.119] Второе условие, необходимое для повышения точности пробоотбора, сводится к тому, что на лобовой поверхности зонда, обтекаемой газом, не должно быть срывов пограничного слоя (струи). В противном случае при образовании вихрей на лобовой поверхности ловушки частицы, плотность которых соизмерима с плотностью газа, будут полностью уноситься потоком. [c.119] Вернуться к основной статье