以平板式熱沉降器研究氣懸微粒的熱泳效應

Abstract

當微粒懸浮於一個溫度梯度場中時，較熱方向的氣體分子比較冷方向的氣體分子撞擊 微粒表面的動量要大，於是在溫度遞減的方向受到了一個淨力的作用，使微粒產生運 動，這個現象稱為熱泳。 熱泳效應可以應用在微粒的採樣及微粒的去除之上。本研究即利用熱泳效應的原理， 製作了一個平板式熱沉降器。此熱沉降器係使用一個被加熱，另一個被冷卻的兩個平 板，兩平板之間有足夠大的微粒收集面積，並能提供很高而且穩定均勻的溫度梯度， 對於微粒的收集效率能有效的提高。經由實驗數據顯示，當溫度梯度達到 1048.5°K/cm時，粒徑小於0.2 微米的微粒收集效率可以高達95％以上。另一方面， 由實驗的結果顯示，Talbot的熱永公式較為合理正確。