Диссертация (1149168), страница 12
Текст из файла (страница 12)
В качестве важногодля практики частного случая мы получили замкнутую систему уравненийдля эволюции капель в случае малых примесей паров в газовой среде паров.Данное исследование позволяет предсказывать не только стационарныезначения концентраций, температуры капли и скорости ее роста илииспарения с учётом различных, ранее не учитывавшихся эффектов, но ипроследить выход концентраций, скорости роста и температуры капли на этистационарные значения.4.Найдены соотношения для стационарных значений радиуса,температуры и состава капли при произвольном числе компонентов всистеме.5.В численных расчетах были исследованы влияние пересыщенийи свойств конденсирующихся компонентов на температуру капли, состав ирадиус для реальных бинарных и трехкомпонентной систем.
Была отмеченавозможность существенно немонотонного поведения радиуса капли приконденсации паров серной кислоты и воды, вследствие большой разницы вдавлениях насыщенных паров, что приводит к существенной разнице вдиффузионных потоках. Также немонотонность радиуса капли была109продемонстрированакакследствиебольшогосущественном различии размеров молекул.нагревакаплипри110БлагодарностиАвтор диссертации благодарит профессора Щёкина АлександраКимовича за научное руководство, терпение, неоценимую помощь в ходевыполнения настоящей работы и в подготовке и представлении её к защите.АвторвыражаетблагодарностьпрофессоруКучмеАнатолиюЕвдокимовичу за плодотворное сотрудничество, а также благодаритпреподавателейисотрудниковкафедрыстатистическойфизикиСанкт-Петербургского Государственного Университета.
Кроме того, авторблагодарит своих родителей и друзей за участие и моральную поддержку.111Список литературы1. Fuchs, N.A. Evaporation and Droplet Growth in Gaseous Media / N.A Fuchs //London: Pergamon. 1959.2. Райст, П. Аэрозоли. Введение в теорию // М.: Мир.1987.3. Seinfeld, J. H. Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution toClimate Change / J.H.Seinfeld, S.N.Pandis // J. Wiley. New York. 2006.
2ndedition.4. Pruppacher, H.R. Microphysics of Clouds and Precipitation / H.R.Pruppacher,J.D.Klett // Springer. 2010.5. Newbold, F.R. A model for evaporation of a multicomponent droplet /F.R.Newbold, N.R.Amundson // AIChE J. 1973. Vol.19. P.22.6. Kulmala, M. An Analytical Expression For the Rate of Binary CondensationalParticle Growth / M.Kulmala, T.Vesala, P.E.Wagner // Proc.
Royal Soc.London A. 1993. Vol.441. P.589.7. Vesala, T. Comparisons of Uncoupled, Film Theoretical and Exact Solutionsfor Binary Droplet Evaportion and Condensation / T.Vesala, M.Kulmala //Physica A. 1993. Vol.192. P. 107.8. Vesala, T. Models for condensational growth and evaporation of binary aerosolparticles / T.Vesala,M.Kulmala , R.Rudolf, A.Vrtala, P.E.Wagner //J.Aerosol Sci. 1997. Vol. 28.
P. 565.9. Mattila, T. On the condensational growth of a multicomponent droplet /T.Mattila, M.Kulmala, T.Vesala // J. Aerosol Sci. 1997. Vol.28. P.553.11210. Qu, X. Non-isothermal droplet evaporation and condensation in the nearcontinuum regime / X.Qu, E.J.Davis, B.D.Swanson // J. Aerosol Sci. 2001.Vol.32, P.1315.11.
Kosuge, S. Slow evaporation and condensation on a spherical droplet in thepresence of a noncondensable gas / S.Kosuge, K.Aoki, M.Hatano // Phys.Fluids. 2010. Vol.22. P. 067101.12. Hołyst, R. Heat transfer at the nanoscale: evaporation of nanodroplets /R.Hołyst, M.Litniewski // Phys. Rev. Lett. 2008. Vol.100. P.055701.13. Kang, S. W. Analysis of condensation droplet growth in rarefied and continuumenvironments // AIAA Journal.
1967. Vol.5. P.1288.14. Волков, Ф.Г. Тепловая и диффузионная релаксация испаряющейся каплис внутренним тепловыделением / Ф.Г.Волков, А.М.Головин //Прикладная механика и техническая физика. 1970. Vol.1.P.78.15. Kotake, S. Evaporation and combustion of a fuel droplet / S.Kotake,T.Okazaki., / Int. J. Heat MassTransfer. 1969. Vol.12. P.595.16. Chang, R. Interfacial conditions and evaporation rates of a liquid drop. /R.Chang, E.J.Davis // J. Colloid Interface Sci.1974.
Vol.47. P.65.17. Kuni, F.M. The laws of establishing stationary composition in a dropletcondensing in a binary vapor–gas environment / F.M.Kuni, A.A. Lezova,A.K. Shchekin // Physica A. 2009. Vol. 388. P.3728.11318. Куни, Ф.М. Степенные законы установления стационарной концентрациибинарного раствора в капле при ее росте в парогазовой среде /Ф.М.Куни, А.А.Лезова // Коллоидный журнал.
2009. Vol.71:4. P.563.19. Kuchma, A.E. Simultaneous establishing of stationary growth rate andcomposition of supercritical droplets at isothermal binary condensation in thediffusion-controlled regime / / A.E.Kuchma, A.K. Shchekin, F.M. Kuni //Physica A. 2011. Vol. 390. P. 3308.20. Кучма, А.Е. Динамика изменения размера и состава закритической каплипри бинарной конденсации / А.Е.Кучма, А.К.Щёкин, Ф.М.Куни //Коллоидный журнал . 2011. Vol.72. P.215.21. Щёкин, A.K.
Тепловые эффекты при стационарной бинарной конденсациипаров в закритическую каплю / A.K.Щёкин, Ф.М. Куни, А.А. Лезова //Коллоидный журнал. 2011. Vol.73:3. P.392.22. Kuchma, A.E. Self-Similar Regime of Diffusion Growth of a Droplet in aVapor-Gas Medium with Allowance for Stefan’s Flow / A.E.Kuchma, A.K.Shchekin // Nucleation Theory and Applications. Dubna. 2011. P. 203.23. Кучма, А.Е., Автомодельный режим роста капли при учете стефановскоготечения и зависимости коэффициента диффузии от состава парогазовойсреды / А.Е.Кучма, А.К.Щёкин // Коллоидный журнал . 2012. Vol.74: 2.P.231.24. Франк-Каменецкий, Д.А. Диффузия и теплопередача в химическойкинетике // М:Интеллект 4-е издание.
2008.11425. Torres, D.J.A discrete multicomponent fuel model / D.J.Torres,P.J.O`Rourke, A.A.Amsden // Atomization and Sprays. 2003. Vol.13. P.131.26. Smith, J.M. Introduction to chemical engineering thermodynamics / J.M.Smith,H.C.Van Ness, M.M.Abbot // The McGraw-Hill Companies, Inc. 2001. 6thedition.27. Sirignano, W.A.
Fluid Dynamics and Transport of Droplet and Sprays //Cambridge University Press. 2000.28. Xue, H. Experimental studies of droplet evaporation kinetics: validation ofmodels for binary and ternary aqueous solutions / H.Xue, A.M.Moyle,N.Magee, J.Y.Harrington, D.Lamb // J. Atmos. Sci. 2005. Vol. 62. P. 4310.29.
Russell, A.G. Verification of a Mathematical Model for Aerosol Nitrate andNitric Acid Formation and Its Use for Control Measure Evaluation /A.G.Russell, G.R.Cass // Atmospheric Environment. 1986.Vol.20. P.2011.30. Zhang, K.M. Modeling urban and regional aerosols - Development of the UCDAerosol Module and implementation in CMAQ model / K.M.
Zhang, A.S.Wexler / Atmospheric Environment. 2008. Vol.42. P.3166.31. Rosenfeld, D. Suppression of rain and snow by urban and industrial airpollution// Science. 2000. Vol.287. P.1793.32. Feingold, G. Cloud processing of aerosol as modeled by a large eddysimulation with coupled microphysics and aqueous chemistry / G.Feingold,S.M.Kreidenweis // J. Geophys. Res. 2002. Vol.107. P.4687.11533. Seto, J. Artificial cloud seeding using liquid carbon dioxide:comparisons ofexperimental data and numerical analyses / J.Seto, K.Tomine, K.Wakimizu,K.Nishiyama // J.
Appl. Meteor. Climatol. 2011. Vol.50. P.1417.34. Sazhin, S. S. Modelling of heating, evaporation and ignition of fuel droplets:combined analytical, asymptotic and numerical analysis // J. Phys.: Conf. Ser.2005. Vol.22. P. 174.35. Sazhin, S. S. Multi-component droplet heating and evaporation: numericalsimulation versus experimental data / S.S.Sazhin, A.E.Elwardany,P.A.Krutitskii, V.Depredurand, G.Castanet, F.Lemoine, E.M.Sazhina,M.R.Heikal // Int. J. Therm. Sci. 2011. Vol.50. P.1164.36. Fisenko, S.P. Evaporative cooling of micron-sized droplets in a low-pressureaerosol reactor / S.P.Fisenko, W.N.Wang, I.W.Lenggoro, K.
Okuyama //Chem. Eng. Sci. 2006. Vol.61. P.6029.37. Iskandar,F. Simple synthesis of GaN nanoparticles from gallium nitrate andammonia aqueous solution under a flow of ammonia gas / F.Iskandar, T.Ogi,K.Okuyama // Mater. Lett. 2006. Vol.60. P.73.38. Devarakonda, V. / V.Devarakonda , A.K.Ray // Journal of Colloid andInterface Science. 2000. Vol.221. P.104.39.
Davis, E.J. A history of single aerosol particle levitation // Aerosol Sci.Technol. 1997. Vol.26. P. 212.11640. Yarin, A.L. Evaporation of acoustically levitated droplets of binary liquidmixtures / A.L.Yarin, G.Brenn, D.Rensink // Int. J. Heat Fluid Flow. 2002.Vol. 23. P.471.41. Brenn, G. Evaporation of acoustically levitated multi-component liquiddroplets / G.Brenn, L.J.Deviprasath, F.Durst, C.Fink // Int. J. Heat MassTransfer.
2007. Vol.50. P.5073.42. Lim, E.W.C. Experimental and Computational Studies of Liquid AerosolEvaporation / E.W.C. Lim, S.H.Koh, L.K.Lim, S.H.Ore, B.K.Tay, Y.Ma,C.-H.Wang // Journal of Aerosol Science. 2008. Vol. 39. P. 618.43. Ландау, Л.Д. Теоретическая физика, том VI, Гидродинамика / Л.Д.Ландау,Е.М.Лифшиц // М.: Наука. 1986. 3-е изд.44. Берд, P.
Явления переноса / Р.Берд, В.Стюарт, Е.Лайтфут // М.: Химия.1974.45. Гиршфельдер,Дж.Дж.Гиршфельдер,МолекулярнаяЧ.Кертисс,теорияР.Берд//,газовиМ.:Изд-вожидкостейИностраннойлитературы. 1961.46. Liley, P.E. Physical and Chemical Data. Section 2 / P.E.Liley, G.H.Thomson,D.G. Friend, T.E.Daubert, E.Buck // McGraw-Hill Companies, Inc. 1999.47. Perry’s Chemical Engineers' Handbook / D.W.Green, R.H.Perry // McGrawHill eBooks.
2008. 8th edition./11748. Taleb, D.-E. Vapor pressures in the ternary system water-nitric acid-sulphuricacid at low temperature: A reexamination / D.-E.Taleb, J.-L.Ponche,P.Mirabel // J.Geophys.Res. 1996. Vol.101. P. 25,967.49. Jaecker-Voirol, A. Vapor pressures in the ternary system water-nitric acidsulfuric acid at low temperatures / A.Jaecker-Voirol, J.L.Ponche, P.Mirabel //Journal of Geophysical Research. 1990.Vol.95..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
