ГОСТ Р 8.775-2011 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Дисперсный состав газовых сред. Определение размеров наночастиц по методу дифференциальной электрической подвижности аэрозольных частиц
4 Сущность метода измерений
Метод измерений основан на сепарации аэрозольных частиц по размерам при прохождении их через электрическое поле, где заряженные аэрозольные частицы меняют свою траекторию движения в зависимости от их размера, скорости потока аэрозоля, напряженности электрического поля и геометрии классификатора.
Зависимость между дифференциальной электрической подвижностью и размером частицы для сферических частиц описывают уравнением
, (1)
где - количество элементарных зарядов на частице;
- элементарный заряд (1,6·10
Кл);
- динамическая вязкость газа;
- диаметр частицы;
- поправочный коэффициент (Каннингема) на скольжение (газа).
Поправка на скольжение распространяет расчет на основе закона Стокса тормозящей силы, действующей на сферическую частицу, движущуюся с низким числом Рейнольдса в газовой среде, на частицы размером порядка нанометра. Поправку аппроксимируют уравнением:
, (2)
где ,
,
- эмпирические константы;
- число Кнудсена, равное
;
где - средняя длина свободного пробега аэрозольной частицы;
- размер частицы.
Зависимость между дифференциальной электрической подвижностью частицы и параметрами цилиндрического классификатора описывают уравнением
________________
См. [1].
, (3)
где - скорость потока аэрозоля в классификаторе;
- наружный радиус внутреннего цилиндра классификатора;
- внутренний радиус наружного цилиндра классификатора;
- напряжение постоянного тока, создающего электрическое поле;
- эффективная длина между входом и выходом потока аэрозоля в классификаторе.
Из уравнений (1) и (3) может быть получена формула
, (4)