ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ

Если твердая частица, не имеющая природных магнитных свойств, но получившая электрический заряд q(Кл) при движе­нии в газах со скоростью υ_ч, будет введена в магнитное поле с напряженностью Н (А/м), она будет подвержена действию силы F_м(Н), направленной под прямым углом и в направлении поля, и в направлении ее движения. В результате такого воздействия части­ца будет вращаться вокруг оси, проходящей через частицу и па­раллельной магнитному полю. Благодаря вращению направление результирующей силы непрерывно меняется и частица описывает спираль. Броуновское движение препятствует ориента­ции частиц, поэтому степень ориентации возрастает с увеличени­ем Н.

Уравнение, характеризующее поведение частицы в магнитном поле (в вакууме), имеет следующий вид:

где - абсолютная магнитная проницаемость вакуума ( =1,257· ·10^-6 Г/м); R- радиус вращения частицы, м.

В случае применимости закона Стокса конечная скорость час­тицы в магнитном поле может быть рассчитана по формуле

гдеμ - относительная магнитная проницаемость.

В соответствии с формулой (2.92) скорость дрейфа частицы в магнитном поле пропорциональна скорости газов, т. е. при боль­шей скорости газов частица скорее может быть выведена из газо­вого потока.

При вводе в магнитное поле свободно вращающихся маленьких частиц, имеющих магнитные свойства, можно предположить, что они будут перестраиваться в соответствии с направлением силовых линий магнитного поля (их концы будут притягиваться противо­положными по знаку полюсами магнитного поля). Расчет движе­ния магнитной частицы в этом случае достаточно сложен, так как необходимо учитывать геометрию магнитного поля и газового по­тока, а также положение частицы относительно магнитных полю­сов. Если частица находится в середине магнитного поля (между полюсами), действие сил притяжения и отталкивания уравновеши­вается, и частица будет двигаться через магнитное поле вдоль его оси. Во всех других случаях частица будет перемещаться в сторо­ну ближайшего к ней полюса и, в конечном итоге (при отсутствии действия на нее других сил, помимо магнитных), может столкнуться с другими взвешенными частицами, образуя укрупненные агло­мераты.

Этот способ осаждения частиц еще не нашел промышленного применения, однако теоретические и экспериментальные работы показывают, что в определенных условиях (при улавливании ферромагнитных частиц) его можно будет использовать практи­чески.