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Keywords:

  • fouling;
  • particle deposition;
  • particle removal;
  • flow-boiling;
  • forced convection

Abstract

The deposition rate of colloidal magnetite particles was measured under both single-phase forced-convective and flow-boiling conditions. All measurements were made at alkaline pH where both the heat transfer surface and the surface of the magnetite particles appear to be negatively charged. For single-phase forced convection, the deposition rate constant is lower than the mass transfer coefficient for colloidal particles, and the difference is attributed to the force of repulsion between the negatively charged surfaces of the particle and substrate. The deposition rate measured under flow-boiling conditions is lower than that reported for the deposition of colloidal particles at neutral pH. The difference is, again, attributed to the force of repulsion between the particle and substrate. Particle removal rates were significantly lower than deposition rates; analysis using the theory of turbulent bursts suggests a removal efficiency of only 10−9% for each turbulent burst. The low removal efficiency is consistent with the particle diameter being significantly smaller than the thickness of the laminar sublayer in these tests.

On a mesuré la vitesse de déposition de particules de magnétite colloïdales dans des conditions de convection forcée et d'ébullition monophasique. Toutes les rnesures ont été prises à un pH alcalin où la surface de transfert de chaleur et la surface des particules de magnétite semblent chargées négativement. Pour la convection forcée monophasique, la constante de vitesse de déposition est inférieure au coefficient de transfert de matière pour les particules colloïdales, et la différence est attribuée à la force de répulsion entre les surfaces chargées négativement de la particule et du substrat. La vitesse de déaposition mesurée dans des conditions d'ébullition est inférieure à celle publiée pour la déposition des particules colloïdales à pH neutre. La différence est, de nouveau, attribuée à la force de répulsion entre la particule et le substrat. Les vitesses de retrait des particules sont considérable-ment plus petites que les vitesses de déposition; l'analyse par la théorie des élatements turbulents suggère une efficacité de retrait de seutement 10−9% pour chaque élatement turbulent. La faible efficacité de retrait est consistante avec le diamètre des particules qui est nettement plus petit que l'épaisseur de la sous-couche laminaire dans ces essais.