如何(hé)表示空氣過濾器中塵粒的量度?
顆粒的大小通常以粒徑表示。然而(ér),顆粒,特別是灰(huī)塵顆粒,並不是(shì)所有的球形、立方形和其他規則的幾何形狀,所以通(tōng)常被稱為(wéi)顆粒的粒徑,並不是(shì)指真正的球體直徑。在氣溶膠和空氣清(qīng)潔技術中,粒(lì)徑的意義通常是指通過(guò)顆粒內部的一定長度,而不包含規則幾何形狀的意義(yì)。在(zài)分(fèn)析粒徑時,粒徑指的是這個意思。具體來(lái)說,粒徑可分為(wéi)兩類:
一種是根據粒子(zǐ)的幾何性質直接測量和定義的,如顯微鏡法確(què)定的粒(lì)徑。例如,在灰塵采樣後,當用普通光學顯微鏡觀察(chá)時,灰塵標本通過測量尺向一個方向移動。此時,當粒子投影(yǐng)通過這個尺子時,尺度尺度線切割兩端的(de)長度代表粒徑。有序地,無選擇地逐粒測量,粉塵粒子的長徑測量,短徑測量(liàng)(如(rú)圖1-2所示)。這裏的長度和短徑稱為固定(dìng)方向切割直(zhí)徑,也稱為隨機(jī)直徑。當測量粒子足夠多時,結果可以正確反映樣本粉塵粒子的平均截麵。這樣(yàng),測量就更方便了。然而,也(yě)有規定(dìng),隻有投影的最大線距是粒子直徑,比如美國早期(qī)的(de)幾個潔淨(jìng)室標準。顯然,這必須在測量過程中旋(xuán)轉測量尺,不可能準確確定(dìng)最大線距位置。因此,日本的潔淨室懸浮顆粒測(cè)量(liàng)方法(工業(yè)標準JIS)表明無需旋轉測量尺(chǐ),隻要估計投影的最大(dà)徑,並(bìng)認為誤差很小。如果(guǒ)正方體也使用對角(jiǎo)線作為其粒徑,則(zé)應將√3乘以邊長;如果投(tóu)影為矩形(xíng),則可以將長邊和短邊的平(píng)均值或短邊轉換(huàn)為對角線粒徑。氯化鈉顆粒通常是方形的,即通過對角線法確定。
另(lìng)一種是根據粒子的某些物理性質間接測量和定義的,如沉降(jiàng)法和光電法(fǎ)確定的粒徑,實際上是當量直徑或等價直徑。前聯邦(bāng)德國標準VDI-2083將(jiāng)粒徑定義為與測量方法相關的當量直徑。也就是說,在這個直徑下,作為參考粒子的物理性質,物理量相當於(等於,等(děng)於(yú))粒子的物(wù)理性質和物理量。例如,當用(yòng)光散射粒子計(jì)數器測量時,粒徑是指將測(cè)量粒子與標準粒子(如聚苯乙烯球)進(jìn)行散射光強度的等效比較,並獲得綜合效果(代表某一幾何尺寸的範圍)。粒子沉降速度也可以測量。根據第六章所(suǒ)述(shù)的斯托克斯定律,靜態空(kōng)氣中的(de)沉降速度等(děng)於測量粒子的沉降速度,與粒子密度相同的球體直徑稱為沉降(jiàng)直徑,也稱為斯(sī)托克斯直(zhí)徑,因此dst通常小(xiǎo)於其他直徑。如果密度為1,球(qiú)直徑與顆(kē)粒沉降(jiàng)速度相同,也稱為空氣動力學直徑,廣泛應用於環(huán)境科(kē)學,da,顯然有美(měi)國聯邦標準209C至(zhì)209E可以(yǐ)使用最大的在(zài)線長度,也可以(yǐ)使用自動儀器測量的當量直徑來表示粒徑,即上(shàng)述(shù)兩種粒徑中的任何一種。由於顆粒的形狀非常不同,根據上述方法獲得的粒徑對一(yī)個顆粒也有所不同,這在實際應用中非常不方便。因此,必須確定一個能(néng)夠反映所有顆粒特征的粒徑的平均值,即平均粒徑。它是一種假(jiǎ)設的粒徑,用(yòng)特殊的(de)方法來表示所有(yǒu)顆粒的特(tè)征(zhēng)。
對於表中列出的平(píng)均粒徑名稱,應注意的是,文獻中經常出現相互逆轉的名稱,如平均麵積直徑,而另一個稱為平均麵積直徑,因此隻有知道其表達式才能找到準確的意(yì)義。然而,從概(gài)念開始,這很容易理解。例如,在表1-1中(zhōng),平均麵積顯然意味著(zhe)所有麵積都是由一(yī)定數量(如粒子數量)平均的,因此麵積在分子上;平均麵積(比例麵積)顯然是指單位麵積,因此(cǐ)麵積在分母上。記住(zhù)這(zhè)個原則,你就不會混淆了(le)。至於選擇哪種(zhǒng)平均直徑合理,這取決於工作目的。顯然,應使用與質量(liàng)相關的直徑DV;在研(yán)究粒子的(de)光散射性質時,應使用平均麵積(jī)直徑DS或平均體(tǐ)積直徑DV,因為光散射量在不同粒徑(jìng)範圍內,可能與粒(lì)子(zǐ)麵積或粒子體積有關;與光折射性質有關的算術平均直徑D:例如,計算粒子的平均直徑。在鈉焰法測塵(chén)中,用電子顯微鏡測量標本片上(shàng)823個氯化鈉片上(shàng)823個氯化鈉顆(kē)粒的短邊尺寸,假設(shè)讀數時放大倍數為3萬倍(即電鏡放大倍數和電鏡照片讀數用讀數顯微鏡放大倍數。


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