Том 32, номер 06, статья № 3

Аннотация:

Представлена методика расчета характеристик движения фракталоподобных агрегатов на основе газокинетических результатов для однородных сферических частиц. Сущность методики заключается в замене реального фрактального агрегата эквивалентной по подвижности сферой и аппроксимации плотности и теплопроводности частиц их эффективными значениями. Методика подтвердила свою работоспособность при сопоставлении с известными экспериментальными данными. Предлагаемый подход имеет два принципиальных ограничения: фрактальный агрегат должен состоять из достаточно большого числа первичных частиц (³ 100), а сами первичные частицы должны быть монодисперсными. Невыполнение этих условий приводит к значительным расхождениям между теоретическими и экспериментальными результатами.

Ключевые слова:

скорость оседания, термофорез, фракталоподобные частицы

Список литературы:

1. Береснев С.А., Васильева М.С., Грязин В.И., Кочнева Л.Б. Фотофорез фрактало-подобных агрегатов сажи: микрофизическая модель, сравнение с экспериментом и возможные атмосферные проявления // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 6. С. 457–462; Beresnev S.A., Vasil’eva M.S., Gryazin V.I., Kochneva L.B. Photophoresis of fractal-like soot aggregates: Microphysical model, comparison with experiment, and possible atmospheric manifestations // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 6. P. 527–532.
2. Beresnev S.A., Chernyak V.G., Fomyagin G.A. Motion of a spherical particle in a rarefied gas. Part 2. Drag and thermal polarization // J. Fluid Mech. 1990. V. 219. P. 405–421.
3. Beresnev S., Chernyak V. Thermophoresis of a spherical particle in a rarefied gas: Numerical analysis based on the model kinetic equations // Phys. Fluids. 1995. V. 7, N 7. P. 1743–1756.
4. Sorensen C.M. The mobility of fractal aggregates: A review // Aerosol Sci. Technol. 2011. V. 45. P. 765–779.
5. Allen M.D., Raabe O.G. Slip correction measurements of spherical solid aerosol particles in animproved Millikan apparatus // Aerosol Sci. Technol. 1985. V. 4. P. 269–286.
6. Yon J., Bescond A., Ouf F.-X. A simple semi-empirical model for effective density measurements of fractal aggregates // J. Aerosol Sci. V. 87. P. 28–37.
7. Nan C.-W., Birringer R., Clarke D.R., Gleiter H. Effective thermal conductivity of particulate composites with interfacial thermal resistance // J. Appl. Phys. 1997. V. 81, N 10. P. 6692–6699.
8. Evans W., Prasher R., Fish J., Meakin P., Phelan P., Keblinski P. Effect of aggregation and interfacial thermal resistance on thermal conductivity of nanocomposites and colloidal nanofluids // Int. J. Heat Mass Transfer. 2008. V. 51. P. 1431–1438.
9. Suzuki S., Dobashi R. Effect of particle morphology on the thermophoretic behavior of soot particle // 20th Int. Colloq. Dyn. Expl. React. Syst. (ICDERS2005). Montreal. 2005. P. 205-1–4.
10. Suzuki S., Kawana K., Dobashi R. Effect of particle morphology on thermophoretic velocity of aggregated soot particles // Int. J. Heat Mass Transfer. 2009. V. 52. P. 4695–4700.
11. Baron P.A., Willeke K. Aerosol measurement: Principles, techniques, and applications. New York: Wiley-Interscience, 2001. 1172 p.
12. Karasev V.V., Onischuk A.A., Glotov O.G., Baklanov A.M., Pilyugina E.A., Kiskin A.B., Zarko V.E. Formation of titania nanoparticles via combustion of the pyrotechnic mixture // Proc. 35th Int. Ann. Conf. of ICT. Karlsruhe. 2004. P. 139-1–12.
13. Messerer A., Niessner R., Pöschl U. Thermophoretic deposition of soot aerosol particles under experimental conditions relevant for modern diesel engine exhaust gas systems // J. Aerosol Sci. 2003. V. 34. P. 1009–1021.
14. Brugière E., Gensdarmes F., Ouf F.X., Yon J., Coppalle A. Increase in thermophoretic velocity of carbon aggregates as a function of particle size // J. Aerosol Sci. 2014. V. 76. P. 87–97.
15. Yahiaa L.A.A., Gehin E., Sagot B. Application of the Thermophoretic Annular Precipitator (TRAP) for the study of soot aggregates morphological influence on their thermophoretic behavior // J. Aerosol Sci. 2017. V. 113. P. 40–51.