КОАГУЛЯЦИЯ АКУСТИЧЕСКАЯ

КОАГУЛЯЦИЯ АКУСТИЧЕСКАЯ

- процесс сближения и укрупнения взвешенных в газе или жидкости мелких твёрдых частиц, жидких капелек и газовых пузырьков под действием акустич. колебаний звуковых и УЗ-частот. При К. а. уменьшается дисперсность (оцениваемая по общей поверхности частиц, отнесённой к единице объёма) и число частиц дисперсной системы; в результате К. а. происходит укрупнение и осаждение взвешенных в газе (аэрозоли) или жидкости (гидрозоли) твёрдых частиц, капелек и пузырьков. Малый размер частиц аэрозоля является причиной их большой подвижности: частицы участвуют в броуновском движении, увлекаются конвективными и гид-родинамич. течениями. При наложении звукового поля возникают дополнит. силы, способствующие коагуляции: взвешенная в газе частица вовлекается в коле-бат. движение, на неё действует давление звукового излучения, вызывая её дрейф, она увлекается акустическими течениями и т. д. Как известно, между частицами, движущимися по отношению к среде, возникают силы гидродинамич. взаимодействия, обусловленные звуковым полем (см. Пондеромоторные силы в звуковом поле), к-рые также могут приводить к быстрому сближению частиц и вызывать К. а.

К. а. применяется для осаждения промышл. пылей, дымов и туманов. Степень и скорость очистки газа методом К. а. в основном определяются: 1) интенсивностью звука I; заметная коагуляция начинается при 0,01 Вт/см ² и с дальнейшим увеличением I интенсифицируется; для практич. применения необходима интенсивность 0,1 Вт/см ²; 2) временем экспозиции, к-рое зависит от I (при I=1,0 Вт/см ² весь процесс К. а. протекает в течение неск. секунд); 3) частотой f (частотная зависимость процесса К. а. точно не установлена, хотя известно, что оптим. значение частоты озвучивания определяется дисперсным составом аэрозоля: чем мельче частицы, тем выше f); на практике обычно применяют акустич. колебания частоты 0,5- 20 кГц; 4) исходной концентрацией аэрозоля (использование метода К. а. рационально при концентрации 1-2 г/м ³, с увеличением концентрации эффективность К. а. возрастает).

К. а. гидрозолей протекает при частотах озвучивания, лежащих в УЗ-диапазоне. Скорость К. а. гидрозолей в основном также определяется интенсивностью УЗ (уровнем звукового давления), однако процесс усложняется кавитацией, приводящей к диспергированию и эмульгированию образовавшихся осадков. К. а. гидрозолей применяется для очистки жидкостей в хим. и пищевой промышленности, напр. при обработке вина.

Лит.: Медников Е. П., Акустическая коагуляция и осаждение аэрозолей, М., 1963; Ультразвук в гидрометаллургии, М., 1969; Широкова Н. Л.. Коагуляция аэрозолей, в кн.: Физика и техника мощного ультразвука, [кн. 3] - Физические основы ультразвуковой технологии, М., 1970.

O.K. Экнадиосянц.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.