Градиентная коагуляция

При наличии поперечного градиента скорости газов в потоке происходит градиентная коагуляция. В ка­честве примера можно привести течение газов у твердой стенки. Частица, находящаяся ближе к стенке, движется с меньшей ско­ростью, чем частица, расположенная дальше от нее. Если при этом расстояние между ними меньше суммы их размеров, то частицы должны встретиться.

Скорость градиентной коагуляции (в 1/м³·с) может быть определена по формуле

где Г- градиент скорости, 1/с.

Отношение скоростей градиентной и тепловой коагуляции для монодисперсного аэрозоля равно

При d_ч=1мкм и Г=20 1/с отношение / = , т. е. эффект градиентной коагуляции ничтожен. У грубодисперсного аэрозоля ( = 20 мкм) при том же значении Г, равном 20 1/с, отношение / = 16, т. е. коагуляция происходит даже при не­большом градиенте.

Градиентная коагуляция весьма интенсивна в при стенном слое при турбулентном движении газового потока. Значение градиен­та у стенки составляет

где Г_ст- градиент скорости у стенки, 1/с.

Как уже указывалось выше, в гладких трубах при Re_г<10⁵ значение может быть найдено из выражения (1.9). Причем отно­шение при Re_г = 300 - 100000 находится в пределах 14 - 28.

Отсюда при =10 м/с и ν_г=15-10^-6 м²/с значение Г_ст=10⁴1/с.

В этом случае для частиц размером d_ч=10^-7м (D_ч = 6,1··10^-10 м²/с) отношение N_гр/N_бр= 0,07, а для частиц размером d_ч=10^-6 м составляет N_гр/N_бр= 160, т. е. в при стенном слое значи­тельное ускорение градиентной коагуляции наблюдается уже при: d_ч = 1мкм.

Градиентная коагуляция ограничена в основном тонким при­ стенном слоем и поэтому оказывает существенное влияние при движении потока по длинным трубам или при развитой поверхно­сти контакта.