όπου ε η διηλεκτρική σταθερά του υλικού των σωµατιδίων, η ηλεκτρική διαπερατότητα του 12

Transcript

1 Ασκήσεις Ηλεκτοστατικών φίλτων. Αέιο θεοκασίας 5 o C ειέχει σωατίδια διαέτου, και. Το υλικό των σωατιδίων έχει διηλεκτική σταθεά ε 5. Ποιο το οιακό ηλεκτικό φότισης των σωατιδίων σε ηλεκτικό εδίο εδιακής έντασης 5 K/. Το οιακό ηλεκτικό φοτίο των σωατιδίων δίνεται αό τη σχέση: q ε ε + ε E όου ε η διηλεκτική σταθεά του υλικού των σωατιδίων, η ηλεκτική διαεατότητα του ε 8,85 C / n, η διάετος του σωατιδίου και η εδιακή έσου είναι ένταση. q E 8 q 8,9 C C, 4elecron q 5, 8 q 58 e, Coulob. elecron elecron ιαιστώνεται ότι τα εγάλα σωατίδια φοτίζονται ε ολύ εγαλύτεο ηλεκτικό φοτίο σε σύγκιση ε τα ικά σωατίδια φυσικά στην ίδια εδιακή ένταση.. Να υολογισθεί η δύναη ου ανατύσσεται άνω στα σωατίδια της οηγούενης είτωσης. Η δύναη αυτή έχει την έκφαση: q E όου q το οιακό ηλεκτικό φοτίο του σωατιδίου και Ε η τοική εδιακή ένταση. Γενικώς η τιή της Ε διαφέει της τιής. εν είναι η εδιακή ένταση στη θέση φότισης των E σωατιδίων. Για διευκόλυνση των υολογισών δεχόαστε σταθεή εδιακή ένταση E E, οότε: ε q E ε E ε + Ετσι οκύτει:, 5, 5. Ποιά η οιακή ταχύτητα ετανάστευσης των σωατιδίων στην είτωση όου η οισθέλκουσα ισοοεί την ηλεκτική δύναη στο σωατίδιο, αοκτάται η οιακή ταχύτητα ου είναι ίση ε

2 ε ε E ε + όου η δυναική συνεκτικότητα του αείου ος καθαισό (συνάτηση της θεοκασίας,75 T, K /,,,78 Kn, T 88K T ) 8 / / / 5,48 4. Να υολογισθεί η ειδική ειφάνεια λογής Η/Φ (αοχή/ειφάνεια λογής) για βαθό κατακάτησης 99,5% για την κάθε κατηγοία σωατιδίων. Αν h είναι η αόσταση ηλεκτοδίου εκοής και λάκας λογής, τότε LH η ex Q όου L το ήκος της λάκας λογής (κατά τη διεύθυνση κίνησης του αείου) Η το ύψος της λάκας λογής και Q h. Οου Q η αοχή του αείου (ου αντιστοιχεί στο ήισυ της αόστασης των λακών λογής, δύναη h) και η ταχύτητα του αείου εταξύ των λακών. (Q/LH Secific Collecion Area). Q / LH,887 n( n) Q / LH Q / LH,5 l ( / ) / / L / 7Q L / Q L / Q ιαιστώνεται ότι για την ίδια αοχή αείων και για τον ίδιο βαθό κατακάτησης σωατιδίων ααιτείται λάσια ειφάνεια λακών λογής για σωατίδια σε σύγκιση ε. 5. Να υολογισθεί ο βαθός αόδοσης ηλεκτοστατικού φίλτου ε στατική ειφάνεια λογής ίση ε / για τα ο εεγασίας αέια ε την ακόλουθη κατανοή: % κατά άζα 4% κατά άζα 4% κατά άζα Ο βαθός αόδοσης του Η/Φ για την κάθε κατηγοία διαέτων είναι:

3 η,4% η 4,% η 99,5% Στην έξοδο του Η/Φ θα υάχει η ακόλουθη εκοή σωατιδίων %,77 %, 4%,8 Ο βαθός αόδοσης του Η/Φ είναι: εκ (,5 +,94 +,) η 55,% εκ εκ εκ,5,94,. Να εαληθευτεί η οηγούενη άσκηση ε κατανοή σωατιδίων. % % 7% Οι βαθοί αόδοσης του Η/Φ για κάθε κατηγοία σωατιδίων ααένουν οι ίδιοι, συνεώς,,,,7% Συνεώς συνολικός βαθός αόδοσης του Η/Φ η 8,5%,4,8,95,7,74,5 7. ύο Η/Φ είναι ίδια και δέχονται ίδια οσότητα καυσαείων ε την ίδια κατανοή διαέτων. Να ευεθούν οι βαθοί αόδοσης των Η/Φ αν διαφοοοιηθούν οι αοχές καυσαείων κατά % και % (έση αοχή ίδια η 8,5% ). η ex η ex η ex Αα οκύτει ln SCA,5,, SCA η ex η ex ( / SCA) ( /,SCA) ( /,8SCA) ( n),,5,8sca (,5) 74% (,5) 8,8% Η οσοστιαία αύξηση εκοών στην ατόσφαια θα είναι:

4 ( η ) + Q C ( η ) Q C ( η),q C 5,7% Ασκήσεις στην κίνηση των σωατιδίων. Να υολογισθεί η οιακή ταχύτητα κατακάθησης σωατιδίων διαέτου, και, υκνότητας 5K /. Η οιακή ταχύτητα κατακάθησης οκύτει αό την ισοοία της δύναης βαύτητας και της οισθέλκουσας ου ασκώνται άνω στο σωατίδιο σε ακίνητο αέα. εχόενοι θεοκασία ειβάλλοντος 5 o C, K οκύτει ότι η κίνηση του σωατιδίου θα εκφάζεται αό τη σχέση: C 4 Η οιακή ταχύτητα οκύτει για, δηλαδή C ( ) 4 Συνήθως >>, οότε χωίς λάθος 8 C Ο συντελεστής αντίστασης του σωατιδίου C έχει την γενική έκφαση,7 (,4 ) 4 C + για, < M < C 4 για <, όου ο αιθός ynol του σωατιδίου C και C ο συντελεστής διόθωσης κατά Cunnihan για σωατίδια διαέτου ικότεα αό, (C +,78 λ/) όου λ η ελεύθεη διαδοή των οίων του αείου (για συνήθη θεοκασία). εχόενοι ότι ο αιθός ynol του σωατιδίου είναι <, (οή Soke) η οιακή ταχύτητα βαυτικής κατακάθησης 8 οότε τελικά οκύτει: 4 8 τ, όου τ ο χόνος χαλάωσης του σωατιδίου τ 8 Αιθητικά αοτελέσατα (για 5K /,,K /,,78 K )

5 τ 4,8 τ 4,8 τ 4,8 7 ec ec ec 4,8 4,8 4,8 / / /,,, Αό τα αοτελέσατα οκύτει ότι για τα εγάλα σωατίδια ο αιθός ynol είναι εγαλύτεος αό,. Αα ο συντελεστής αντίστασης C ε,, οότε οκύτει: 4, C (,4, 7 + ) 9, 87, οότε 8,,4 C /. ιανοή κατά βάος και κατά αιθό αντί του,48 /. Τα αέια αοτελούνται αό τεις οάδες σωατιδίων ίσου λήθους σωατιδίων διαέτου, 4 και. Τα σωατίδια έχουν την ίδια υκνότητα. Ποιο το οσοστό κατά άζα των σωατιδίων ε διάετο ικότεη αό 5. Ποιο το οσοστό κατά λήθος των σωατιδίων ε διάετο ικότεη αό 5. Ποιο το οσοστό κατά ειφάνεια ε διάετο ικότεη αό 5. Ποια η κατά άζα και κατά Sauer έση διάετος σωατιδίων. Η άζα κάθε οάδας σωατιδίων λήθους Ν θα είναι: i Η συνολική άζα Μ θα είναι: M + + ( ) Αα η οσότητα κατανοής για σωατίδια διαέτου ικότεης αό 5: i M + + +,% Το οσοστό κατά λήθος των σωατιδίων ε διάετο ικότεη αό 5 είναι,%. Το οσοστό κατά ειφάνεια των σωατιδίων ε διάετο ικότεη αό 5 είναι (, ) 4, Η κατά άζα έση διάετος σωατιδίων είναι ( ) + + Κατά Souer + ( + + ) άα,94,5