Скорость звука в различных средах. Волновое уравнение, его решения для плоской волны, волновое число, удельное акустическое сопротивление. Испарение капель в неподвижном газе, не содержащем пара, страница 17

Конденсация пересыщенного пара на ядрах

Если в среде с пересыщенным паром есть хорошо смачиваемые частицы, то конденсация происходит прежде всего на них. Эффективными ядрами конденсации для водяного пара являются частицы следующих веществ (в порядке возрастания активности): LiCl, NaCl, CaCl₂, MnCl₂, CuSO₄, AgJ. Это используется, например, для искусственного вызывания дождя: в переохлаждённых слоях атмосферы, где водяной пар находится в состоянии пересыщения, распыливают мелкие частицы AgJ, на которых начинается конденсация водяных паров из атмосферы, образуются капли и выпадает дождь. Инверсионный след за самолётом так же является следствием конденсации влаги в атмосфере и образуется тогда, когда самолёт летит в переохлаждённых слоях атмосферы. Турбулентность, создаваемая летящим самолётом инициирует спонтанную конденсацию, кроме того, ей способствуют частицы продуктов сгорания, выбрасываемых из двигателей.

  Заряженные ядра конденсации снижают критическую степень пересыщения. Камера Вильсона.

 .Смешение струй......

Управляя пересыщением, например, изменением скорости охлаждения парогазовой среды не допуская спонтанной конденсации, можно получать на ядрах конденсации монодисперсные аэрозоли заданного размера (генератор Ла-Мера, конденсационный генератор аэрозолей с регулируемой дисперсностью ГМАК) или проводить конденсационное укрупнение высокодисперсных аэрозольных частиц перед их улавливанием, что даёт возможность эффективно очищать газы от высокодисперсных загрязнений не улавливаемых обычными способами.  

34.Диспергирование жидкостей. Виды, основные положения.

Диспергирование жидкостей

При распыливании жидкостей требуется энергия на образование новой поверхности, преодоление вязкости при изменении формы, потери при передаче энергии.

Энергию на образование новой поверхности жидкости можно оценить как:

                                                    ,

а энергию на преодоление сил вязкости при изменении формы жидкости:

                                                        ,

здесь:  - объёмная скорость течения (объёмный расход) жидкости,  - начальный диаметр струи (диаметр сопла),  - диаметр капель,  - длина струи от выхода из сопла до начала распада. Для крупных капель энергия на преодоление сил вязкости при изменении формы жидкости не существенна.

 При диспергировании жидкости струя или плёнка жидкости распадается на капли из-за потери устойчивости. Устойчивость струи или плёнки характеризуется критерием устойчивости:

,

где:  - вязкость,  - плотность,  - поверхностное натяжение жидкости, d - диаметр струи или капли, толщина плёнки, в зависимости в какой форме находится жидкость.    

Следует отметить, что    , где  - критерий Лапласа.

Одна из причин неустойчивости - трение между жидкостью и окружающей средой. Эта неустойчивость определяется критерием Вебера:

,

здесь w_отн - относительная скорость между поверхностью жидкости и окружающей средой.

Надёжных теорий по диспергированию жидкостей до настоящего времени нет, аналитически рассчитать с достаточной точностью этот процесс практически невозможно, поэтому приходиться использовать эмпирические и полуэмпирические зависимости для каждого вида диспергирования.

35.Гидравлическое распыливание жидкостей.

. Распыливание происходит при истечении жидкости из отверстия под давлением. Это наиболее экономичный метод распыливания - расход энергии 2 - 4 кВт. час на 1 тонну распыливаемой жидкости.

Существуют различные виды гидравлического распыливания:

Струйное распыливание - из отверстия под давлением вытекает струя жидкости, которая распадается на капли. Этот способ характерен грубым полидисперсным распылом с малым углом расхождения факела распыла. Струя начинает распадаться на капли при

 ,

где  - число Рейнольдса струи, d_c - диаметр сопла,  - вязкость жидкости w - скорость выхода струи, которую можно оценить как , здесь , [бар] - перепад давления на сопле. Распад струи на капли начинается при . Здесь . При диспергировании воды в воздухе , .