Том 34, номер 06, статья № 9

Архипов В. А., Басалаев С. А., Золоторев Н. Н., Перфильева К. Г., Усанина А. С. Новые методы исследования скорости испарения жидко-капельных аэрозолей. // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34. № 06. С. 440–445. DOI: 10.15372/AOO20210609.
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Предложен новый метод определения скорости испарения одиночной капли при нагреве лучистым тепловым потоком заданной интенсивности. Разработаны новый способ и экспериментальная установка для исследования динамики испарения кластера монодисперсных капель жидкости при гравитационном осаждении в высокотемпературной газовой среде. С использованием предложенных методов проведены экспериментальные исследования закономерностей испарения одиночной капли и кластера капель жидкости. Проанализировано влияние нагрева лучистым и конвективным тепловым потоком на динамику испарения одиночной неподвижной капли. Обнаружено влияние показателя поглощения жидкости на скорость испарения одиночной капли при лучистом нагреве. Изучены особенности испарения кластера капель, движущихся в высокотемпературной газовой среде. Показано, что скорость испарения кластера капель зависит от количества и начальной концентрации капель в кластере.

Ключевые слова:

одиночная капля, кластер капель, лучистый тепловой поток, конвективный тепловой поток, высокотемпературная газовая среда, скорость испарения, экспериментальное исследование

Список литературы:

1. Терехов В.И., Пахомов М.А. Тепломассоперенос и гидродинамика в газокапельных потоках. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. 284 с.
2. Высокоморная О.В., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Испарение и трансформация капель и больших массивов жидкости при движении через высокотемпературные газы. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2016. 302 с.
3. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А. Взрывное вскипание крупных водных капель под действием интенсивного лазерного излучения // Оптика атмосф. и океана. 1993. Т. 6, № 11. С. 1426–1435.
4. Peiyong Ni. A fuel droplet vaporization model in a hot air stream // Appl. Math. Model. 2010. V. 34. P. 2370–2376.
5. Высокоморная О.В., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Испарение капель воды в высокотемпературной газовой среде // ИФЖ. 2016. Т. 89, № 1. С. 133–142.
6. Терехов В.И., Шишкин Н.Е., Ли Х.-К. Влияние поверхностно-активного вещества на испарение водяных капель // Современная наука: идеи, исследования, результаты, технологии. 2011. № 2. С. 215–219.
7. Borodulin V.Yu., Letushko V.N., Nizovtsev M.I., Sterlyagov A.N. Determination of parameters of heat and mass transfer in evaporating drops // Int. J. Heat Mass Transfer. 2017. V. 109. P. 609–618.
8. Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Испарение капель воды при движении через высокотемпературные газы // ИФЖ. 2018. T. 91, № 1. С. 104–111.
9. Ишматов А.Н., Ворожцов Б.И. Метод исследования тонкодисперсного распыления жидкостей // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 7. С. 653–656; Ishmatov A.N., Vorozhtsov B.I. A method for the study of fine liquid atomization // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 1. P. 74–78.
10. Копылов Н.П., Карпов В.Н., Кузнецов А.Е., Федоткин Д.В., Хасанов И.Р., Сушкина Е.Ю. Особенности тушения лесных пожаров с применением авиации // Вестн. Том. гос. ун-та. Математика и механика. 2019. № 59. С. 79–86.
11. Volkov R.S., Kuznetsov G.V., Legros J.C., Strizhak P.A. Experimental investigation of consecutive water droplets falling down through high-temperature gas zone // Int. J. Heat Mass Transfer. 2016. V. 95. P. 184–197.
12. Устройство для определения скорости испарения капли: Пат. 2719264. Россия, МПК G01N 25/02, G01N 25/12, G01N 21/29. Архипов В.А., Маслов Е.А., Коноваленко А.И., Золоторев Н.Н., Кузнецов В.Т. НИ Том. гос. ун-т. № 2019131997; Заявл. 09.10.2019. Опубл. 17.04.2020. Бюл. № 11.
13. Архипов В.А., Басалаев С.А., Золоторев Н.Н., Перфильева К.Г., Усанина А.С. Особенности испарения капли при лучистом и конвективном нагреве // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46, вып. 8. С. 25–28.
14. Способ определения скорости испарения группы капель: Пат. 2724140. Россия, МПК G01N 25/12. Архипов В.А., Басалаев С.А., Коноваленко А.И., Золоторев Н.Н., Перфильева К.Г., Усанина А.С. НИ Том. гос. ун-т. № 2019139349; Заявл. 02.12.2019. Опубл. 22.06.2020. Бюл. № 18.
15. Архипов В.А., Басалаев С.А., Коноваленко А.И., Перфильева К.Г. Испарение кластера капель при движении в высокотемпературной газовой среде // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46, вып. 12. С. 40–42.
16. Войтков И.С., Волков Р.С., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Высокотемпературное испарение капель воды в газовой среде // ЖТФ. 2017. Т. 87, вып. 12. С. 1911–1914.