冲击式切割头工作原理

下图为常规冲击式分离器。

图 常规冲击式分离器

冲击式分离器能够收集到粒子的三个重要决定因素是空气流速（U）、粒径（d_p）及喷嘴直径（W）。斯托克斯数是无量纲参数，它是粒子的制动距离与分离器的物理直径的比值，并可以决定粒子是否能冲击到收集板上。斯托克斯数（Stk）定义为：

式中：ρ_p——粒子密度；

C_c——滑流修正系数；

U——收集板对空气的相对速率，Q/π(W/2)²（对于圆形喷嘴冲击式分离器）；

d_p——粒子直径；

η——空气的黏度；

W——喷嘴直径（圆形冲击式分离器）；

Q——通过喷嘴的体积流速。

斯托克斯数是无量纲参数，它可以决定粒子是否会冲击到收集板上，或者粒子是否会随气流流线离开冲击区并留在空气中。实际上，常用到的是斯托克斯数的平方根（ ），因为它相当于一个无量纲的粒径。经常用于描述惯性分离器特征的是的一个临界值 ，是对应于d₅₀的值，d₅₀是指收集效率为50%时的d_p值。因此，如果已知的值，可以从下面的公式得到d₅₀的值，d₅₀就相当于冲击式分离器的切割粒径：

冲击式分离器非常重要的特性是收集效率曲线。收集效率定义为通过喷嘴并被截留在收集板上的粒子占全部粒子的比例。下图为常见的切割头切割效率曲线图。