气溶胶动力学基础

 气溶胶力学基础 将颗粒污染物从气体中分离出来的基本理论是气溶胶力学。所谓气溶胶是指气体介质中加入固态或液态粒子而形成的分散体系。以分散相处于悬浮状态的粒子。 2 .1 气溶胶粒子的基本性质 2.1.1 粒状污染物的来源 空气污染包括两方面：室外大气污染和室内污染。空气污染物的来源如图2 .1 所示。 图 2 .1 空气污染源 2 .1 .2 粒状污染物的分类 粒状污染物的分类方法有多种，在大气污染方面常用德林卡和哈奇德的分类方法［5］，见表2.1。 表2.1 德林卡和哈奇德粒状污染物分类方法 分类 名称 粒径 生成方式 固体粒子 粉尘 1～100 破碎、筛分、运输、机械加工、扬尘 凝结固体烟雾 0.1～1 燃烧焊接、金属冶炼、熔解、蒸发、升华、凝聚 烟 0.001～0.3 木材、纸、布、油、煤、香烟等燃烧而形成 液体粒子 霭 1～100 蒸汽的凝结、化学反应、液体喷雾等 雾 5～50 水蒸气的凝结 不同粒径的粒子所服从德空气动力学规律是不同的，为了讨论在不同粒径范围内气溶胶粒子的空气动力学性能，在气溶胶力学研究方面，根据粒子的大小分4 个区。其分类见表2.2［6］。还可以用克努森数Kn 作为分类依据 2 /pKnd （2.1） 式中  ——气体分子平均自由程，m ； pd ——粒径，m 。 按 Kn 的分类方法见表2.2。 由分子动力理论，气体分子平均自由程为 0.4998MRT （2.2） 式中 M ——气体分子的摩尔质量，kg； R ——气体常数，/Jkg K ； T ——绝对温度，K；  ——动力黏度，Pa s；  ——气体密度，kg/m 3。 表2.2 根据不同粒径范围定义的气溶胶力学分类方法 名称 粒径范围 自由分子区 过渡区 滑动区 连续区 Kn >10 10～0.3 <0.3 <0.1 pd /m <0.01 0.01～0.4 >0.4 >1.3 2.1.3 气溶胶粒子的基本性质 2.1.3.1 粒子的密度 由于颗粒表面不光滑和内部有空隙，所以颗粒表面和内部吸附着一定的空气。设法将吸附在粒子表面内部的空气排出后测得的粒子自身的密度称为颗粒的真密度p 。呈堆积状态存在的粒子，将包括颗粒之间气体空间在内的粉体密度称为堆积密度b ，若空隙率为 ，则真密度和堆积密度存在如下关系 1bp  （2.3） 式中 p ——粒子真密度，kg／m3； b ——粒子堆积密度，kg／m3。 颗粒的真密度用于研究粒子的运动行为等方面，堆积密度用于存仓或灰斗的容积确定等方面。某些颗粒物的真密...