ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отрыв слоя из "Адгезия пыли и порошков 1976 " Денудация и эрозия. При отрыве прилипшего слоя пыли воздушным потоком могут происходить следующие процессы удаление верхних частиц, т. е. преодоление аутогезии, отрыв слоя пыли, т. е. преодоление сил адгезии слоя, отрыв отдельных частиц, оставшихся после удаления слоя. Удаление верхних слоев возможно, когда Рад / аут- В ЭТОМ случае пыль поднимается над исходной поверхностью сравнительно невысоко. Аутогезионный процесс отрыва слоя пыли называют эрозией [279]. [c.326] Когда силы аутогезии значительны и превосходят адгезионные, то отрыв происходит по границе раздела поверхность — слой пыли. В этом случае преодолеваются силы адгезии [280]. Этот процесс называют денудацией. При денудации отрыв частиц начинается от передней кромки пылеотложения и пылевое облако быстро заполняет весь канал. Существует определенный класс частиц, у которых / ад Рцут. В таких системах денудация не проявляется. К числу подобных систем относятся комнатная пыль, сланец, некоторые сорта гипса, карбонат и др. [c.326] Изменение скорости денудации в зависимости от параметра (Таутр) показано на рис. X, 9. В формуле (Х,65) учитывается лишь сила аутогезии и плотность частиц, но не принимается во внимание сила адгезии, хотя Девис отмечает, что с полированных латунных поверхностей пыль отрывается легче, чем с поверхностей, покрытых наждачной бумагой нулевой зернистости [280]. [c.326] При денудации все пылеотло-жения удаляются примерно в течение 0,5 с. Поэтому скорость денудации является основным параметром, определяющим этот процесс. Если f ад О и Раут О, то удаление крупных частиц (диаметром 2—4 мм) зависит только от одной скорости воздушного потока и наблюдается по границе раздела слой пыли — поверхность, так как при движении частиц по поверхности подобных им частиц коэффициент трения больше, чем при движении частиц по твердой поверхности [281]. [c.327] Для прилипшего слоя правильной формы а = 0,37, Ь = 0,25 и неправильной формы а = 0,27, 6 = 0,10. [c.327] Параметр Е дает относительную характеристику процесса эрозии, так как скорость удаления прилипшего слоя (25 м/с) выбрана произвольно. [c.327] Эрозия и отрыв прилипшей пыли. Эрозию можно оценить также и по величине уноса, т. е. по уменьшению массы прилипшего слоя пыли, с 1 м поверхности за 1 с. Из рис. X, 10 видно, что зависимость уноса для данной фракции пыли от скорости воздушного потока имеет степенной характер. [c.327] Формула (X, 69) справедлива для удаления слоя песка и угля толщиной 0,5—1 мм при размере частиц 15—90 мкм в трубопроводах диаметром 100—400 мм. По этой формуле можно определить скорость воздуха, необходимую для преодоления сил аутогезии в процессе эрозии. Для полного отрыва прилипших частиц, т. е. для преодоления сил адгезии слоя пыли к внутренней поверхности трубопровода, скорость воздуха должна быть существенно выше расчетной величины, полученной по формуле (X, 69). При увеличении скорости воздушного потока возможно преодоление сил адгезии оставшихся частиц и очистка поверхности от прилипшего слоя пыли. Поэтому при Fan FajT нужно различать две скорости воздушного потока, первая из них характеризует условия, при которых преодолеваются силы аутогезии, вторая — силы адгезии. Величина первой скорости всегда меньше второй. [c.328] Формула (X,70) справедлива для v Иотр и проверена экспериментально при отрыве угольных частиц [283]. Для частиц диаметром 10 мкм с увеличением скорости потока от 5,5 до 13,6 м/с величина ар увеличивается от 7,0 до 10,4%, т. е. незначительно. Большее увеличение ар происходит с ростом размеров частиц для частиц диаметром 88 мкм ар равно 54,5—55,8%, для частиц диаметром 1000 мкм ар увеличивается до 96,2%, что объясняется снижением сил аутогезии. [c.329] Магнетитовая пыль (d 10 мкм). . Кварцевая пыль, содержащая 98% кремнезема (rf 30 мкм) [284]. [c.329] Исходя из свойств и размеров частиц, образующих прилипший слой, можно предположить, что в данных работах речь идет об аутогезионном отрыве частиц, т. е. о процессе эрозии, а приведенные значения скоростей достаточны для преодоления сил аутогезии, так как при скоростях 3—10 м/с почти не удаляется монослой прилипших частиц, диаметр которых менее 100 мкм (см. данные, приведенные на стр. 313). Для отрыва монослоя прилипших частиц требуется скорость воздушного потока, превышающая 100 м/с. [c.329] Из формулы (X, 71) видно, что с увеличением угла встречи воздушного потока с запыленной поверхностью (от 60 до 80°) отрыв пыли становится эффективнее [254. [c.330] Отрыв под действием запыленного воздушного потока. Воздушный поток может содержать твердые частицы. Тогда отрыв прилипшего слоя происходит не только под действием потока, движущегося с определенной скоростью, но и за счет удара движущихся частиц о прилипшие. При сложении этих двух действующих сил отрывающая сила увеличивается и отрыв может произойти при меньшей скорости потока. Чем больше содержится в потоке частиц, тем сильнее снижается скорость отрыва. Так, скорость отрыва частиц сланца от поверхности стеклянной трубы воздушным потоком, содержащим частицы диаметром 250—475 мкм, с увеличением числа этих частиц уменьшается от 9,8 до 8,5 м/с [281]. [c.330] В отличие от удара шара о плоскость [288] при ударе летящей частицы о прилипшую количество движения равно импульсу силы, который расходуется не только на деформацию зоны контакта Fi, но и на отрыв прилипшей частицы (/ отр), т. е. [c.330] Коэффициент трения (л и сила адгезии Р я определяются экспериментально [14, 29]. [c.331] Движущаяся со скоростью V частица ударяется о прилипшую и отскакивает от нее со скоростью Vz. Примем для определенности, что У2 равна скорости свободного оседания частиц. В противном случае частица снова может достигнуть поверхности и не будет подхвачена воздушным потоком. [c.331] По уравнению (X, 76) можно определить величину скорости, которую должны иметь движущиеся в воздушном потоке частицы для отрыва слоя прилипших частиц. [c.331] В данном случае размеры частиц песка в воздушном потоке на 1—2 порядка превосходят диаметры прилипшей пыли. [c.331] Если обозначить через v и Хо — величину уноса прилипших частиц запыленным и чистым потоками, мг/(м с) с — концентрацию пыли в воздушном потоке, мг/м , то величина (х—Xq)/ характеризует унос прилипшей пыли за счет кинетической энергии частиц в набегающем потоке в расчете на единицу концентрации пыли (при неизменной массе). С увеличением диаметра частиц, взвешенных в потоке, от 5 до 17,5 мкм величина (х—Хо)/с для частиц магнетитовой пыли, прилипших к поверхности, падает от 0,9 до 0,1, так как с увеличением размеров частиц снил ается их число и падает число взвешенных частиц относительно числа прилипших частиц. [c.332] Вернуться к основной статье