Научная статья на тему 'Изучение оседания пыли из воздушного потока в экспериментальных условиях'

Изучение оседания пыли из воздушного потока в экспериментальных условиях Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
99
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Изучение оседания пыли из воздушного потока в экспериментальных условиях»

ется количество подаваемого в цилиндр или высасываемого из него воздуха.

Коэфициент воздухопроницаемости материала, выражающий количество кубических сантиметров воздуха, проходящего через 1 см'-' ткани при естественной ее толщине в 1 секунду, рассчитывается по следующей формуле:

А . 0,42 — . Р . 60'

где К—коэфициент воздухопроницаемости; Л — количество воздуха в кубических сантиметрах,, проходящего в 1 минуту; 5-- площадь образца испытуемой ткани (просвет цилиндра), выраженная в квадратных сантиметрах; Р —давление в бомбе, выраженное в миллиметрах водяного столба; 0,42 — расстояние давления, установленного Рубнером.

На описанной установке нами в течение последних четырех лет произведены исследования многих десятков образцов различных тканей и одежных материалов. Удобство работы, надежность и однообразие результатов подтверждают правильность схемы в целом и отдельных ее частей.

Н. Л1. ТОМСОН (Москва)

Изучение оседания пыли из воздушного потока в экспериментальных условиях

Из Всесоюзного научно-исследовательского института коммунальной санитарии

и гигиены НКЗдрава СССР

Ветер играет исключительную роль при распространении и оседании промышленных и других аэрозолей, в особенности в условиях городской застройки. Направление распространения аэрозолей от источника их образования зависит от местной розы ветров, дальность распространения-—не только от удельного веса и размера частиц, но и от силы ветра, а оседание аэрозолей —ът вихрей и оо лабления силы ветра между зданиями. Параллельно изучению загрязнения аэрозолями атмоофсрного воздуха необходимо вести наблюдения за метеорологическими факторами, в особенности за движением ветра.

Изучение движения воздуха и оседания пыли из воздушного потока были проведены на небольших моделях домов. Основанием для опытов тГослужил аэродинамический закон подобия, по которому обтекание домов воздушным потоком в натуре и небольших моделей в искусственно созданном потоке происходит в принципе одинаково. Опыты велись в аэродинамической трубе Всесоюзного научно-иссле-довательского института коммунальной санитарии и гигиены.

Изучение оседания пыли из воздушного потока было предпринято, с одной стороны, для выявления значения выбора точек при собирании осадков аэрозолей среди городской застройки, а с другой—для обоснования некоторых гигиенических требований к планировке города.

Для изучения пыли при экспериментах были выбраны порошки ликоподия (частицы одинакового размера) и талька (частицы различной величины).

Порошок вводился в воздушный поток перед моделями при скорости около 3—4 ы/сек. посредством пылевого пульверизатора, состоящего из склянки, через пробку которой проходят две стеклянные трубки: одна — до дна, другая — до горлышка.

Порошок ликоподия, насыпанный в склянку до одной трети ее высоты, при продувании резиновой грушей вырывается из трубки в виде легкого облачка и довольно равномерно распределяется в воздушном потоке.

Модели размером 100 X 60 X 25, 50 X 30 X 125 и 25 X 15 X 6 мм приклеивались на гладкую поверхность стекла. Расход ликоподия для получения на стекле вокруг модели спектра оседания пыли колебался от 0,5 до 1 г.

В зависимости от спектра обтекания модели воздушным потоком, от повышенных или пониженных скоростей в различных участках и наличия вихревых движений вокруг модели получается совершенно отчетливая фигура оседания пыли с резкими границами между различными зонами (рис. 1).

Сходные результаты получались при выдувании заранее рассыпанного порошка ликоподия вокруг модели, но при этом границы между зонами повышенной и пониженной скорости оказались менее резкими и определенными.

При оседании пыли на поверхность стекла, слегка смазанную глицерином, спектр оседания получается менее резким благодаря постеленным переходам от одной зоны к другой.

Рис. 1

Учет результатов оседания пыли вокруг моделей производился тремя различными способами: а) путем подсчета пылинок под микроскопом в различных участках вокруг модели, б) проектированием стеклянной пластинки с осевшей пылыо через фотоувеличитель на фотобумагу с последующим проявлением и фиксированием и в) методом съемки картины оседания пыли при помощи пленочного фотоаппарата (ФЭД) на расстоянии 37—50 см.

Оседание пыли (рис. 1) вокруг моделей происходит в строго определенных местах в зависимости от спектра обтекания, причем в зоне усиленного движения воздуха и в вихревых областях пыль выметается начисто. В некоторых местах замедленного движения воздуха образуются более или менее заметные скопления пыли.

Картина Оседания пыли дает возможность определить зоны повышенных и пониженных скоростей вокруг модели дома. Полученные данные говорят о том, что выбор точки для собирания проб аэрозолей среди жилой застройки может оказать весьма существенное влияние на результаты исследований, зависящие от того, где поставлены приборы для собирания аэрозолей — в зоне повышенной или пониженной скорости.

Спектр обтекания изучался еще и другими способами, например, посредством порошка алюминия на поверхности воды, микротрубки Пито-Прандтля, флажков, пульверизации и испаряемости.

С помощью порошка алюминия, рассыпанного на поверхности воды в ванночке, можно демонстрировать явление образования вихрей при движении модели в воде (рис. 2). Аналогичные вихревые кольца образуются и в воздухе при обтекании модели, так как законы гидро- и аэродинамики одни и те же.

На месте вихревых колец при оседании пылевых частиц получаются чистые от пыли участки, а обратное направление (по отноше-

Рис. 2

нию к общему потоку) по середине между двумя вихревыми кольцами приносит пыль, которая скопляется непосредственно за моделью. Следовательно, этот способ, показывающий возникновение вихревых колец за моделью, помогает объяснить технику образования скопления пыли непосредственно за моделью.

Рис. 3

Измерение микротрубкой Пит о-Ор ан дт ля (рис. 3) давлений вокруг модели (в миллиметрах столба спирта) показало повышение давления около торцов модели в тех местах, где пыль начисто выметается (рис. 1), и понижение давления до нуля за моделью в области вихрей, где также пыль не оседает, по мере удаления от модели количество осевшей пыли постепенно увеличивается и достигает равномерного слоя на расстоянии, превышающем высоту модели в 5'—6 раз, т. е. на том же расстоянии, где давление, измеренное микротруб-, кой Пито-Прандтля, достигает почти первоначального. Таким обра-

> I- г,- >>>>> г> > >;•>'-=• >>>>>>>>>>>>>>>>

>■>>•> >>>>>>>>>>>> >=->>>>> ---> > >

> > > > > > > > > > => > > > >>>>>>>>

Рис. 4

зом, данные, полученные при помощи микротрубки Пито-Прандтля и при оседании пыли, совпадают, а выявление наличия зон различного давления вокруг модели объясняет причины неодинакового оседания пыли.

Направление движения воздуха вокруг модели, определяемое небольшим флажком (рис. 4), также соответствует спектру обтекания, полученному посредством оседания пыли. Вихревая зона, определенная флажками, и в этом случае занимает пространство, в 5 — 6 раз большее высоты модели. Внутри вихревой зоны за моделью флажок показывает обратное направление. При оседании пылевых частиц зона обратного направления характеризуется небольшим скоплением пыли непосредственно за моделью. Это скопление возникает при обратном направлении, которое совершенно отчетливо обнаруживается при изучении направления движения воздуха посредством флажка.

Спектр обтекания, получаемый путем пульверизации окрашенной жидкости в воздушный поток, также подтверждает результаты, которые дают другие описанные выше способы. Позади модели при пульверизации образуется зона, в которую брызги не попадают. Переход от одной зоны к другой совершается постепенно, причем в зону ветровой тени по краям попадает лишь небольшое количество

весьма мелких брызг, так как ослабленный ноток воз-. , духа на границе вихрей не в состоянии завлечь более крупные брызги; этому отчасти мешает разрежение или отсасывающие усилия, имеющиеся в зоне ветровой тени или в зоне вихрей за моделью. При пульверизации никакого скопления непосредственно за моделью не образуется. Такое скопление получается при оседании пыли за счет обратного потока, который подхватывает пылинки, катит их по поверхности и образует упомянутое скопление за моделью. При пульверизации же жидкостью брызги, прикоснувшись к поверхности, прилипают и, естественно, не могут перемещаться обратным потоком воздуха.

Явления испаряемости также пригодны для изучения спектра обтекания (рис. 5). На стеклянную поверхность, где укреплена модель дома, наносятся капли воды в различных местах. Высыхание капель происходит разновременно, в зависимости от степени проветривания.

Цельную картину испарения в связи с проветриванием можно получить еще другим способом. На фотопластинке с мокрым желатиновым слоем укрепляется модель. При обдувании высыхание начи-

10ч. 40 И.

104.45 М.

10 ч. <гВм.

10 ч. 4вм. Рис. 5

ЮЧ. 51 И.

нае'тся непосредственно впереди модели, затем появляются отростки, вытягивающиеся назад. Потом на месте вихревых движений за моделью проступают сухие пятна, которые сливаются с отростками сухого пятна перед моделью, непосредственно же за моделью долго остается влажное пятно, охваченное сухим кольцом. Это место соответствует скоплению пыли за моделью, где, очевидно, движение воздуха ослаблено в наибольшей степени.

Как видно -из примеров изучения спектра обтекания посредством метода оседания пыли из воздушного потока, порошка алюминия на воде, микротрубки Пито-Прандтля, флажка, пульверизации окрашенной жидкостью и испаряемости, все полученные данные подтверждают друг друга с различных сторон.

Проведенные эксперименты по изучению оседания пыли вокруг моделей дают весьма ценные указания, пригодные для практического использования при изучении загрязнения атмосферного воздуха аэрозолями, а также для изучения проветривания.

Пыль из воздушного потока (рис. 1) оседает в строго определенных местах с резко очерченными границами в зависимости от распределения воздушных потоков. Предположим, что два прибора для собирания осадков аэрозолей будут поставлены на близком расстоянии один от другого по обе стороны границы между зоной оседания пыли и выдувания. Естественно, что они дадут совершенно различные результаты. Отсюда следует, что при изучении загрязнения атмосферного воздуха аэрозолями .среди городской застройки обязательно параллельное изучение метеорологических факторов и движения ветра, в особенности, в каждой точке собирания осадков аэрозолей. Кроме того, правильная расстановка приборов для собирания осадков аэрозолей непременно требует предварительного изучения режима проветривания для выбора точек наблюдения.

После выполнения настоящей работы были предприняты наблюдения за движением ветра- в натуре на жилом квартале с целью подтвердить данные, полученные на моделях домов. Предварительные итоги последней работы показывают, что в наблюдениях на моделях и в натуре существует принципиальное сходство, хотя полного •подобия не наблюдается вследствие невозможности на моделях создать одинаковые условия с натурой в отношении пульсирующего характера ветра, температурных и влажностных условий, наличия зелени, окружения застройкой различной высоты и т. д. Таким образом, результаты опытов на моделях могут быть использованы для практических целей и без полного сходства с натурой.

Д. М. ГАСТЕВ (Ленинград)

Результаты санитарно-культурной работы среди пищевиков Ленинграда

Из Ленинградского дома санитарной культуры (дир. А. Е. Славин, зав. методической

частью И. Е. Вольперт)

Постановление ЦК ВКП(б) от 19.VIII.1931 г. о мерах улучшения ■общественного питания, постановление январского пленума ЦК ВКП(б|) в 1933 г. и Обращение ЦК ВКП(б) от 22.ХН. 1933 г. ставят на большую принципиальную и политическую высоту значение санитарии и санитарно-культурной работы в пищевой промышленности, пищевой торговой сети и предприятиях общественного питания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.