1.5.5 Дифузійне осадження.
Частинки малих розмірів знаходяться під дією броунівського (теплового) руху молекул. Переміщування части-нок в цьому випадку описується рівнянням Ейнштейна, згідно якого середній квадрат зміщення частинок складає
, (1.43)
де 
– коефіцієнт дифузії частинки, який характеризує інтенсивність броунівського руху, м2/с.
При вірності закону Стокса, коли розмір частинок більший середнього шляху пробігу молекул, коефіцієнт дифузії можна виразити як функцію розміру частинок
, (1.44)
де Кб – постійна Больцмана, рівна 1,38•10-23 Дж/К.
При 
коефіцієнт дифузії може бути розрахований за рівнянням, запропонованим Лангмюрмом
, (1.45)
де 
– абсолютний тиск газів, Па.
Коефіцієнт дифузії 
входить в безрозмірний комплекс, який характеризує відношення сил внутрішнього тертя до дифузійних сил. Цей комплекс отримав назву критерію Шмідта Sc . Його деколи називають дифузійним критерієм 
.
(1.46)
Другим критерієм, який застосовують у практиці дифузійних розрахунків, є критерій Пекле Ре – відношення конвекційних сил до дифузійних сил
, (1.47)
де l – лінійний параметр обтічного тіла.
Величина, зворотна критерію Ре, є параметром дифузійного осад-ження і позначається через Д.
Нижче наведені значення коефіцієнта дифузії частинок, розраховані за формулою (1.44) (для повітря в н. у.) і значення критерію 
:
| Розмір частинок, мкм | 10 |
1,0 |
0,1 |
Коефіцієнт дифузії, м2/с |
2,4•10-12 |
2,7•10-11 |
6,1•10-10 |
Критерій |
6,4•106 |
5,6•105 |
2,5•104 |
Як видно з наведених даних, коефіцієнт дифузії різко збільшується зі зменшенням розміру частинок. Проте швидкість дифузії навіть субмі-кронних частинок надто мала порівняно з швидкістю молекул газів, тому що коефіцієнт частинок на декілька порядків менший.
Для розрахунку осадження частинок за рахунок дифузії застосо-вуються формули, одержані при розгляданні процесів молекулярної дифузії.
Масову швидкість частинок 
, кг/с, які дифундують на кулю розраховують за формулою:
- при 
і Sc ≈ 106
, (1.48)
де 
– концентрація частинок в потоці, кг/м3 ;
- при 
= 600…2600 і тому ж значенні критерію Sc
(1.49)
а при 
= 100…700 і Sc ≈ 1•103
(1.50)
Для розрахунку ефективності дифузійного осадження частинок при обтіканні кулі рекомендована така формула
(1.51)
Рівняння для розрахунку ефективності дифузійного осадження на циліндрі при в’язкому його обтіканні має вигляд
(1.52)
а при потенційному осаджені
(1.53)
Згідно з вище наведеними рівняннями, ефективність дифузійного осадження зворотно пропорційна розмірам частинок і швидкості газового потоку.