1.5.4 Захоплювання частинок.
Розмір частинок має важливе значення при захоплюванні частинок за рахунок дотику до поверхні обтічного тіла. Якщо знехтувати інерційними ефектами і вважати, що частинка осаджується не тільки в тому випадку, коли її траєкторія пересікається з поверхнею тіла, а і у випадку проходження лінії течії на відстані від поверхні тіла, рівному її радіусу. Таким чином, ефективність зачеплення вище нуля і тоді, коли інерційне осадження відсутнє. Ефект зачеплення характеризується параметром R – відношенням діаметрів частинок і обтічного тіла .
При потенційному обтіканні кулі, коли величина R настільки мала, що можна знехтувати інерційними ефектами, ефективність зачеплення складає:
(1.35)
В цьому випадку для циліндра вірне співвідношення
(1.36)
В іншому крайньому випадку, коли за рахунок великого значення інерційних ефектів траєкторії частинок, що осідають, прямолінійні, маємо такі співвідношення:
для кулі (1.37)
для циліндра (1.38)
Таким чином, при потенційному обтіканні кулі ефективність механізму зачеплення знаходиться в межах 2R…3R, а при потенційному обтіканні циліндра – R…2R.
Для визначення ефективності осадження частинок за рахунок дотику при в’язкому обтіканні циліндра запропоновані такі рівняння:
(1.39)
(1.40)
З цих рівнянь виходить, що ефект зчеплення стає значним при осаджені частинок на сферах з малим діаметром. Крім того, вони показують, що осадження частинок за рахунок зачеплення не залежить від швидкості газів, а в основному визначається режимом течії газового потоку.
Ефективність осадження частинок на обтічному тілі зачепленням може бути подана і в критичній формі. В цьому випадку, крім критерію Стокса, необхідно враховувати й інший комплекс, який є відношенням критеріїв
, (1.41)
де – критерій Рейнольдса для обтічного тіла.
Тоді ефективність осадження при зачепленні може бути подана у вигляді
. (1.42)