Выражение (У.12) для случая коагуляции в турбулентном потоке, строго говоря, не применимо, поскольку величина скоростного градиента не может в полной мере охарактеризовать структуру потока. В то же время экспериментальная проверка применимости этого уравнения для турбулентного режима во многих случаях дала удовлетворительные результаты. Это объясняется тем, что величина скоростного градиента и размер турбулентных пульсаций, ответственных за столкновение частиц, определяются одними и теми же параметрами — механической энергией, поглощенной единицей массы жидкости, и вязкостью последней.[ ...]
Выражение (У.16) позволяет количественно оценить степень турбулизации потока и используется в дальнейшем для расчета критерия скорости коагуляции водных примесей. Инженерные методы определения величины удельных энергетических затрат при использовании перемешивающих устройств разного типа излагаются в работах [6, 32—35].[ ...]
Виганд и Франкенбергер [36] одними из первых получили выражение для учета влияния на коагуляцию турбулентного перемешивания. Однако они исходили из неверного предположения, что градиент скорости, наблюдаемый на больших расстояниях, сохраняет свое значение вплоть до расстояний, сравнимых с размером коагулирующих частиц.[ ...]
Когда размер пульсаций уменьшается до некоторой критической величины Х0, то под влиянием сил вязкости их энергия начинает убывать значительно быстрее. Происходит диссипация энергии — переход в теплоту. Критическая величина пульсаций Х0 носит название внутреннего масштаба турбулентности и определяется, с одной стороны, удельной диссипацией механической энергии, с другой — вязкостью перемешиваемой среды.[ ...]
За относительное перемещение двух частиц, находящихся на расстоянии I друг от друга, ответственны пульсации масштаба X х I, так как при X I обе частицы переносятся как единое целое, а при X << I пульсации имеют малую интенсивность и ими можно пренебречь. Поэтому перемещение частиц можно охарактеризовать коэффициентом диффузии Дтур6 = Хи .[ ...]
Из результатов приведенных расчетов следует, что уже при размерах агрегатов порядка нескольких микрометров броуновская коагуляция резко замедляется, а ламинарная и турбулентная — ускоряются. Критический размер агрегатов частиц соответствует наиболее трудным транспортным условиям процесса.[ ...]
Прежде чем перейти к обсуждению применимости изложенных соображений к кинетике коагуляции гидролизующимися коагулянтами, коснемся кратко вопроса влияния формы частиц на скорость коагуляции.[ ...]
Известно, что анизодиаметрические частицы коагулируют быстрее, чем изодиаметрические. По Мюллеру, объяснение состоит в том, что из-за вращения (под действием броуновского движения) анизодиаметрические частицы обладают большим диаметром столкновений и большей константой диффузии, чем изодиаметрические.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| МЛ. Схема, показывающая соотношение между силами давления (р) и силами трения (/), действующими на элементарный объем жидкости в турбулентном потоке |
 |