Том 33, номер 06, статья № 10

Малай Н. В., Щукин Е. Р., Шулиманова З. Л. Фото-термо-и диффузиофорез нагретых крупных нелетучих аэрозольных частиц сферической формы в бинарных газовых смесях. // Оптика атмосферы и океана. 2020. Т. 33. № 06. С. 476–482. DOI: 10.15372/AOO20200610.
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Приведено теоретическое описание стационарного движения крупной нелетучей аэрозольной частицы сферической формы, внутри которой действуют тепловые источники, во внешнем поле градиентов температуры и концентраций компонентов бинарной газовой смеси в приближении Стокса при числах Рейнольдса и Пекле много меньше единицы. При рассмотрении движения предполагалось, что средняя температура поверхности частицы значительно отличается от температуры окружающей ее бинарной газовой смеси. Уравнения газовой динамики решены при степенной зависимости коэффициентов вязкости, теплопроводности, диффузии и плотности газообразной среды от температуры. В граничных условиях учтены диффузионное и тепловое скольжения. Численные оценки показали, что фото-, термо- и диффузиофоретическая сила и скорость существенно зависят от средней температуры поверхности частицы.

Ключевые слова:

фото- и термофорез, диффузиофорез, нагретые крупные нелетучие сферические частицы, бинарная газовая смесь

Список литературы:

1. Волковицкий О.А., Седунов Ю.С., Семенов Л.П. Распространение интенсивного лазерного излучения в облаках. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 300 с.
2. Вальдберг А.Ю., Исянов П.М., Яламов Ю.И. Теоретические основы охраны атмосферного воздуха от загрязнения промышленными аэрозолями. СПб.: Нииогаз-фильтр, 1993. 235 с.
3. Epstein P.S. Zurtheorie des radiometers // Z. Phys. 1929. Bd. 54, N 7/8. S. 537–539.
4. Галоян В.С., Яламов Ю.И. Динамика капель в неоднородных вязких средах. Ереван: Луйс, 1985.
5. Яламов Ю.И., Обухов Б.А. К теории диффузиофореза крупных нелетучих аэрозольных частиц // Журн. теор. физ. 1972. Т. XLII, № 5. С. 1064–1068.
6. Ehrenhaft F. Die photophorese //Ann. Phys. 1918. Bd. 55. S. 81–132.
7. Береснев С.А., Ковалев Ф.Д., Кочнева Л.Б., Рунков В.А., Суетин П.Е., Черемисин А.А. О возможности фотофоретической левитации частиц в стратосфере // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 1. С. 52–57.
8. Малай Н.В., Щукин Е.Р., Стукалов А.А., Рязанов К.С. Гравитационное движение равномерно нагретой твердой частицы в газообразной среде // ПМТФ. 2008. № 1. С. 74–80.
9. Малай Н.В., Лиманская А.В., Щукин Е.Р. Термофоретическое движение нагретых крупных аэрозольных частиц сферической формы // ПМТФ. 2016. Т. 57, № 2(336). С. 164–171.
10. Малай Н.В., Лиманская А.В., Щукин Е.Р., Стукалов А.А. Фотофорез нагретых умеренно крупных аэрозольных частиц сферической формы // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 4. С. 335–343; Malai N.V., Limanskaya A.V., Shchukin E.R., Stukalov A.A. Photophoresis of heated moderately large spherical aerosol particles // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 25, N 5. P. 355–363.
11. Chyi-Yeou Soong, Wen-Ken Li, Chung-Ho, Pei-Yuan Tzeng. Effekt of thermal stress slip on microparticle photophoresis in gaseous media // Opt. Lett. 2010. V. 35, N 5. P. 625–627.
12. Cheremisin A.A., Kushnarenko A.V. Photophoretic interaction of aerosol particles and its effect on coagulation in rarefied gas medium // J. Aerosol Sci. 2013. V. 62. P. 26–39.
13. Reineck P., Wienken C.J., Braun D. Thermophoresis of single stranded DNA // Electrophoresis. 2010. V. 31(2). P. 279–286.
14. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720 с.
15. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. М.: ТТЛ, 1954.
16. Яламов Ю.И., Юшканов A.A., Савков С.А. О диффузиофорезе умеренно крупных нелетучих аэрозольных частиц // Докл. АН. 1988. Т. 301, № 5. С. 1111–1114.
17. Васильева А.Б. Асимптотические методы в теории сингулярных возмущений. М.: Высш. школа, 1990. 208 с.
18. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Лань, 2003. 576 с.
19. Бабий В.И., Иванова Н.П. Аэродинамическое сопротивление частицы в неизотермических условиях // Теплоэнергетика. 1965. № 9. С. 19–23.