Введение к работе
Изучение поведения аэрозольных частиц в неоднородных средах в настоящее время является одной из основных задач физики аэродисперсных систем. Это связано и с проблемами загрязнения окружающей среды, и со все более интенсивным применением аэрозолей в науке, технике, медицине, народном хозяйстве, быту.
Особый научный интерес представляет явление термо-фореза аэрозольных частиц. Под термофорезом понимают упорядоченное движение аэрозольных частиц в неоднородной по температуре газовой среде. Термофоретичес-кий перенос аэрозольных частиц играет большую роль в атмосферных процессах, в химической технологии, газоочистке, медицине и в ряде других областей деятельности человека .
Как одно из важных направлений в теории термофо-рез можно выделить термофорез двухслойных аэрозольных частиц.Этот вопрос актуален потому,что двухслойные аэрозольные частицы часто встречаются в реальных облаках и туманах при конденсации влаги на твердых ядрах. Встречаются такие частицы и в выбросах промышленных предприятий.
Кроме того в природе и в промышленных установках многие аэрозольные частицы имеют неправильную форму, которую часто не удается удовлетворительно выразить в простой координатной системе. В качестве модели таких частиц можно рассмотреть,например,случай слабо деформированной сферы и ее движение в поле градиента температуры.
Однако вплоть до последнего времени теории термо-фореза двухслойных и слабо деформированных частиц были построены без полного учета основных эффектов , с учетом влияния слоя Кнудсена на движение частиц. Эти эффекты в ряде случаев могут оказать существенное влияние на скорость термофореза умеренно крупных аэрозольных частиц при числах Кнудсена 0,01<Кп<0,3. Актуальность работы заключается в том, что возникла необходимость учесть все основные поправки по числу Кнудсена в указанных выше теориях.
Целью работы является построение достаточно полной теории термофореза жидкой двухслойной крупной аэрозольной частицы , взвешенной в бинарной газовой смеси. А также решение задачи о термофорезе умеренно крупной слабо деформированной сферической частицы.
Научная новизна диссертации заключается в том, что впервые получена формула для скорости термофореза жидкой умеренно крупной нелетучей двухслойной аэрозольной частицы , взвешенной в бинарной газовой смеси, в которой произведен полный учет всех поправок по числу Кнудсена и термодиффузии в объеме двухкомпо-нентной смеси. Получена формула для скорости термофореза умеренно крупной твердой аэрозольной частицы, имеющий форму слабо деформированной сферы. Учтено влияние скачка температуры на термофоретическую скорость последней.
Научная и практическая значимость работы состоит в том, что формула для скорости термофореза умеренно крупной нелетучей жидкой двухслойной частицы, находящейся в бинарной газовой смеси представляет большой интерес для исследователей , занимающихся проектированием и конструированием установок для очистки газовых потоков от гетерогенных аэрозольных частиц. Учет влияния теплопроводности ядра на скорость термофореза позволяет прогнозировать параметры очистных установок , т. к. скорость двухслойных частиц может существенно отличаться от скорости однородных частиц.
В связи с тем,что скачок температуры оказывает огромное влияние на скорость термофореза умеренно крупных высокотеплопроводных аэрозольных частиц, то учет его в рамках теории термофореза для слабо деформированной сферы, как показывают результаты диссертации , также имеет большое значение.
На защиту выносятся следующие положения: 1). Теория движения жидких двухслойных нелетучих умеренно крупных сферических аэрозольных частиц в поле градиента температуры.
2). Учет влияния скачка температуры на скорость термофореза умеренно крупных твердых аэрозольных частиц, имеющих форму слабо деформированной сферы.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7
работ.
Объем диссертации. Диссертация изложена на 107 страницах машинописного текста, включая 5 рисунков и 2 таблицы. Список используемой литературы включает 84 наименования.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав основного содержания, трех приложений, основных результатов и выводов, списка используемой литературы.
Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на:
-
Ежегодных научных конференциях преподавателей МПУ (Москва, 1993 - 1996 г.г.).
-
Научном семинаре кафедры теоретической физики МПУ ( Москва, 1995, 1996 г.г.) .
-
Международном рабочем совещании " Форетичес-кие эффекты" (Прага, 1993г.).