Осаждение (физика аэрозолей) - Deposition (aerosol physics)
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Август 2012 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
В физике аэрозолей отложение это процесс, посредством которого аэрозоль частицы собираются или осаждаются на твердых поверхностях, уменьшая концентрацию частиц в воздухе. Его можно разделить на два подпроцесса: сухой и смачивать осаждение. Скорость осаждения, или скорость осаждения, является самым медленным для частиц промежуточного размера. Механизмы осаждения наиболее эффективны как для очень мелких, так и для очень крупных частиц. Очень крупные частицы быстро осаждаются в результате процессов седиментации (осаждения) или столкновения, в то время как Броуновский диффузия оказывает наибольшее влияние на мелкие частицы.[1] Это потому, что очень мелкие частицы коагулируют за несколько часов, пока не достигнут диаметра 0,3. микрометры. При таком размере они больше не коагулируют.[нужна цитата ] Это имеет большое влияние на количество ПМ-2,5 присутствует в воздухе.
Отложение скорость определяется из F = vc, куда F является плотность потока, v скорость осаждения и c является концентрация. При гравитационном осаждении эта скорость является скорость оседания из-за сила тяжести -индуцированный тянуть.
Часто изучается, столкнется ли определенная частица с определенным препятствием. Это можно предсказать с помощью Число Стокса Stk = S ∕ d, куда S тормозной путь (который зависит от размера частицы, скорости и сил сопротивления), и d характерный размер (часто диаметр препятствия). Если значение Stk меньше 1, частица не столкнется с этим препятствием. Однако, если значение Stk больше 1, оно будет.
Отложение из-за Броуновское движение подчиняется обоим Первый и второй законы Фика. Результирующий поток осаждения определяется как J = п√D ∕ πт, куда J флюс наплавки, п это начальный числовая плотность, D - постоянная диффузии и т время. Его можно интегрировать для определения концентрации в каждый момент времени.
Сухое осаждение
Сухое осаждение это вызвано:
- Удар. Это когда мелкие частицы, соприкасающиеся с большим препятствием, не могут следовать изогнутым линиям тока потока из-за своей инерции, поэтому они ударяются о каплю или ударяются о нее. Чем больше масса мелких частиц, обращенных к большой, тем больше смещение от линии тока потока.
- Гравитационный осаждение - оседание частиц падает под действием силы тяжести.
- Перехват. Это когда мелкие частицы движутся по линиям тока, но если они движутся слишком близко к препятствию, они могут столкнуться (например, с веткой дерева).
- Турбулентность. Турбулентный водовороты в воздухе переносят частицы, которые могут столкнуться. Опять же, есть чистый поток в сторону более низких концентраций.
- Другие процессы, такие как: термофорез, турбофорез, диффузиофорез и электрофорез.
Влажное осаждение
В влажное осаждение, атмосферные гидрометеоры (капли дождя, снег и т. д.) удаляют частицы аэрозоля. Это означает, что влажное осаждение представляет собой гравитационную, броуновскую и / или турбулентную коагуляцию с капли воды. К различным типам влажного осаждения относятся:
- Очистка под облаками. Это происходит, когда падающие капли дождя или частицы снега сталкиваются с частицами аэрозоля в результате броуновской диффузии, перехвата, удара и турбулентной диффузии.
- Очистка в облаке. Здесь частицы аэрозоля попадают в облачные капли или кристаллы облачного льда, работая как ядра облаков или захваченные ими в результате столкновения. Их можно поднести к поверхности земли, когда в облаках образуется дождь или снег. В компьютерных моделях аэрозолей аэрозоли и облачные капли обычно рассматриваются отдельно, так что зарождение представляет собой процесс потерь, который должен быть параметризованный.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Сайнфельд, Джон; Спирос Пандис (2006). Химия и физика атмосферы: от загрязнения воздуха до изменения климата (Второе изд.). Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-72018-6.