Фізика аеродисперсних систем

Постійне посилання зібрання

https://dspace.onu.edu.ua/handle/123456789/13202

ISSN 0367-1631

У збірнику «Фізика аеродисперсних систем» представлені результати досліджень тепло- і масообміну в дисперсних системах при перебігу фазових і хімічних перетворень, механізмів утворення дисперсної фази. Аналізується фізика горіння різних речовин, розглядаються критичні умови запалювання і згасання. Розглядаються газодинамічні явища, що визначають процеси переносу дисперсної фази. Представлені результати досліджень електрофізики дисперсних систем і нелінійних процесів, що протікають в димовій плазмі.

Повні тексти видання доступні на сайті Наукової бібліотеки ОНУ імені І. І. Мечникова за посиланням:
https://lib.onu.edu.ua/fizika-aerodispersnyh-sistem/

Сайт видання: http://fas.onu.edu.ua/

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 246

До статті «Кластеризація водних розчинів етанолу. Якісний підхід» [Фізика аеродисперсних систем. 2022 p., Т. 60, с. 71–78]
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Чечко, В. Є.; Гоцульський, Володимир Якович; Chechko, V. E.; Gotsulskyi, Volodymyr Ya.
Корекція даних щодо густини чистих компонентів (води та етанолу) при температурах 45 ºC і 50 ºC, які були використані в статті "Кластеризація водних розчинів етанолу. Якісний підхід" (Фізика аеродисперсних систем, 2022, Т. 60, C. 71-78), дозволила отримати точнішу концентраційну та температурну поведінку контракції водних розчинів етанолу при цих температурах. Це підтвердило зменшення впливу водневих зв'язків на волюметричні властивості розчинів зі зростанням температури.
Випаровування крапель емульсій в пульсаційному режимі
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Черненко, Олександр Сергійович; Іванов, М. О.; Тимофієнко, Костянтин Вікторович; Горліченко, А. М.; Chernenko, Oleksandr S.; Ivanov, M. O.; Timofienko, K. V.; Gorlichenko, A. N.
Водо-паливні емульсії з вмістом води до 70% є горючими. В залежності від температури середовища у краплі емульсії може спостерігатися декілька режимів випаровування. Між звичайним випаровуванням згідно закону d2 і мікровибухом можливе пульсацій не випаровування. В ньому на поверхні краплі виникають нарости, які руйнуючись, викидують матеріал емульсії в газове середовище. Після створення емульсії при дії ультразвуковим диспергатором починається укрупнення глобул. Саме пароутворення на таких глобулах і починається зростання парової бульбашки. В першу чергу вони зростають поблизу спаю термопари, а по мірі зростання температури емульсії і в її середині. Зі збільшенням температури швидкість зростання розміру парової бульбашки збільшується, а максимальний розмір – зменшується. Період пульсацій розміру зі збільшенням температури зменшується.
Моделювання динаміки радіоактивних домішок в умовах річкових стоків в райони морського узбережжя
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Герасимов, Олег Іванович; Курятников, Владислав Володимирович; Gerasymov, Oleg I.; Kuriatnykov, Vladyslav V.
В результаті збільшення сфери використання радіоактивних речовин у антропогенній діяльності – атомної енергетичної промисловості та ін. зростає забруднення ними навколишнього середовища і як наслідок, відбувається забруднення води. Перенос радіонуклідів водними потоками є одним з основних факторів поширення радіоактивного забруднення у навколишньому середовищі. Вивчення міграції радіонуклідних забруднень в морських районах ускладнюють морські течії, що мають гравітаційне походження і пов’язані із кліматичними та сезонними змінами Тому питання, що розглядаються у статті, є актуальними. Мета роботи виділити механізми фізичних процесів, що обумовлюють міграцію радіонуклідних забруднень внаслідок річних стоків в райони морського узбережжя північно-західної частини Чорного моря. Радіаційні забруднення можуть бути розчиненими у воді, а можуть бути пов’язані з наявністю в ній дисперсної фази речовин, у тому числі і радіоактивних.Механізми розповсюдження радіаційних забруднень можуть відрізнятися в залежності від агрегатного стану забруднення.Розглянуті механізми фізичних процесів, що супроводжують міграцію радіонуклідів у водному середовищі. Це процеси гравітаційного осадження дисперсних частинок або спливання їх в результаті дії сили Архімеда, вплив дії сили Коріоліса, а також процеси броунівської дифузії дисперсних частинок, які здатні викликати їх коагуляцію. Запропонована адвективна модель перенесення радіонуклідів у водному середовищі. Апробація моделі при обробці даних вимірів радіоактивності води дніпровського басейна і Чорного моря показує, що ця модель добре описує зменшення концентрацій радіонуклідів, що надходять із забруднених територій і, поширюючись у Дніпровському басейні річок та водосховищ, потрапляють у північно західну частину Чорного моря. При цьому значення коефіцієнта дифузії для водних розчинів у воді становлять 10-9 м2/с, а для броунівської дифузії - 10-1010-11 м2/с і менше. Це свідчить про суттєву роль дифузійного розбавлення в процесі водної міграції і потребує врахування його при моделюванні водної міграції радіонуклідів, а також підтверджує, що швидкість дифузії дисперсних частинок у воді на 1-2 порядки менше, ніж у розчинів. Розглянута конвективно-дифузійна модель міграції радіонуклідів у воді. Усі отримані результати розрахунків за цією моделлю вказують на те, що наявність конвекції сприяє збільшенню масштабів розподілу домішок (іншими словами, сприяє більш широкомасштабному поширенню домішок). За допомогою отриманих точних розв’язків показана еволюція розподілу концентрації радіонуклідів за наявності конвективного потоку. Видно, що на відміну від випадку дифузії максимум розподілу зміщується у напрямку конвективного потоку. Фактор автомодельності вказує на залежність концентрації (або іншої величини) від просторового та часового розподілу швидкості конвекції, просторової координати і часу. Розглянутий підхід може бути використаний для аналізу і моделювання процесів переносу та дифузії у фізичних системах з рухомим середовищем. Застосовуючи фактор автомодельності до відповідного рівняння, можна отримати аналітичні розв'язки, які відображатимуть перенос і розподіл домішок або інших фізичних величин в системі за умови великих конвекційних рухів і дифузійних процесів. Висновки роботи та практичне значення роботи полягають в розробці алгоритмів моделі водної міграції радіонуклідів, придатної для прогнозування критичних режимів фізичних процесів, яка може служити інструментом для підготовки відповіді на екологічні аварії, пов'язані з радіоактивними забрудненнями.
Адсорбційні характеристики активованих вуглецевих волокнистих матеріалів щодо циклогексану. Вплив відносної вологості газоповітряного середовища
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Кіро, С. А.; Єфіменко, О. П.; Хома, Руслан Євгенійович; Kiro, S. A.; Yefimenko, O. P.; Khoma, Ruslan E.
У динамічних умовах досліджено вплив відносної вологості (RH) газоповітряного середовища (ГПС) на адсорбцію циклогексану комерційно доступним в Україні нетканим активованим вуглецевим волокнистим матеріалом (АВВМ) «Карбапон Б-Актив». Показано, що для кожного значення відносної вологості в діапазоні 16-84% криві проскоку циклогексану через нерухомий шар АВВМ в координатах (tпр, ln(c0/cпр–1)) апроксимуються прямими лініями - tпр = A – B·ln(c0/cпр–1), і рівняння Уїлера-Джонаса можна використовувати для аналізу кривих проскоку та визначення його залежних змінних: адсорбційної ємності АВВМ - q0(RH) та константи швидкості адсорбції пари С6H12 - kv(RH). Показано, що присутність водяної пари у ГПС не впливає на адсорбційну ємність АВВМ приблизно до RH =35%, і тільки потім,q0 поступово зменшується із збільшенням відносної вологості; константа швидкості адсорбції kv суттєво зменшується із збільшенням RH. У діапазоні RH 30-85% одержані допоміжні емпіричні рівняння для залежних змінних рівняння Уїлера-Джонаса q0(RH) і kv(RH). Продемонстровано адаптацію рівняння Уїлера-Джонаса для прогнозування часу захисної дії в умовах реального використання, варіюючи його незалежні змінні: масу і геометричні розміри шару адсорбента, концентрацію пари С6H12 та відносну вологість ГПС. Обговорено перспективність використання нетканого «Карбапон В-Актив» для захисту органів дихання, зокрема, для спорядження респіраторів з фільтруючою лицевою частиною.
Inverse Faraday effect and Stokes drift in plasma
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Bekshaiev, Oleksandr Yа.; Бекшаєв, Олександр Янович
Recent theory of the light-induced medium magnetization (inverse Faraday effect, IFE) performed by a transversely-limited circularly-polarized light beam [Phys. Rev. B 91, 020411 (2015)] predicts the existence of a “demagnetization current” (DC) at the beam periphery which, apparently, acts oppositely to the light-induced rotational motion of the charge carriers inside the beam and thus reduces the IFE by the factor of 2. In this note, taking the longitudinal component of the beam into account, we show that the peripheral DC is two times higher than was calculated before. Nevertheless, this circumstance does not cancel the IFE because the DC, as a sort of Stokes-drift current in plasma [Phys. Rev. E 105, 065208 (2022)], is accompanied by the additional "magnetization current" of the opposite direction.It is this current that is responsible for the medium magnetization, despite that, being a sort of the “bound” current, it performs no real charge transport and cannot be observed directly (akin to the Ampere currents in permanent magnets).
Займання газозавису частинок бору з вільною від оксиду поверхнею
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Копійка, Олександр Кузьмич; Горліченко, А. М.; Kopiika, Oleksandr K.; Gorlichenko, A. N.
В роботі представлений аналіз сучасного стану питання щодо займання дисперсних систем бору, як одного з перспективних компонентів твердих ракетних палив. З’ясовано, що основну, лімітуючу роль в уповільненні займання газозавису частинок бору відіграє стадія дифузії кисню через плівку триоксиду бору B2O3 на поверхні частинок бору. Детально розглянуті різні відомі способи (теплові, хімічні) інтенсифікації процесу займання та запропонований новий спосіб, який передбачає організацію процесу відразу на вільній від B2O3 поверхні частинок. Представлені результати розрахунків критичної температури займання монодисперсного газозавису частинок бору з без початкового окисного покриття у нагрітому повітрі при нормальному атмосферному тиску. Запропонована схема реалізації експериментального методу визначення величини температури займання газозавису частинок твердого палива з можливістю варіювати об’ємну концентрацію останніх. Отримані експериментальні дані підтверджують ефект суттєвого зниження критичної температури займання газозавису частинок бору, у випадку, якщо організувати процес так, щоб під час реагування на поверхні частинок утворювався замість рідкого триоксиду бору B2O3, газофазний диоксид B2O2., та задовільно узгоджуються з результатами розрахунків по моделі займання частинок бору без початкової оксидної плівки.
Stoichiometric model of forced ignition of flammable liquids and their binary mixtures
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Kalinchak, Valerii V.; Chernenko, Oleksandr S.; Kopiika, Oleksandr K.; Ivanov, M. O.; Калінчак, Валерій Володимирович; Черненко, Олександр Сергійович; Копійка, Олександр Кузьмич; Іванов, М. О.
Controlling the characteristics of stable combustion and emissions during the combustion of alternative liquid fuels, reducing the carbon index is achieved through the use of oxygen-containing alcohols and hydrogen-containing substances (hydrogen, ammonia, water) as admixtures. The critical temperatures of forced ignition and spontaneous ignition of liquid fuels are important characteristics of stable flame combustion, which depend on the composition of the liquid and the oxygen-nitrogen gas mixture. This paper addresses the urgent issues of finding the temperature of spontaneous ignition of combustible liquids and their mixtures in an oxygen-nitrogen gas environment with a temperature lower than the temperature of liquids as a result of short-term exposure of the liquid surface to a pilot flame (thermal ignition source). After the ignition source is removed from the droplet surface, the droplet continues to burn steadily. The model is based on the assumption that at liquid temperatures lower than the ignition temperature, the oxygen content in the saturated layer is much higher and the combustible vapours are less than the stoichiometric composition according to the chemical reaction equation. At the same time, the necessary condition for ignition is fulfilled − the self-acceleration of the exothermic reaction rate. As a result of heating and evaporation in a saturated gas layer at the ignition temperature, the concentrations of the components reach equivalent values, and the initial increase in the temperature of the gas layer leads to a stable burning of the droplet with its own diffusion flame Little attention is paid to the ignition temperature of liquids. There are very few experimental values. However, there is a Jones model, which is the basis for most of the works. We have obtained analytical dependences of the ignition temperature for individual liquids, their aqueous solutions, and binary solutions of two flammable substances. These dependences are in satisfactory agreement with the available experimental data.
Вплив розподілу температури по вуглецевій частинці на характеристики її спалахування і горіння
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Орловська, Світлана Георгіївна; Orlovska, Svitlana G.
В роботі проведено дослідження щодо впливу теплового потоку теплопровідністю в глибину вуглецевої частинки на характеристики її займання, горіння і згасання в нагрітому до високої температури повітрі. Проведено фізико - математичне моделювання процесів високотемпературного тепломасообміну та кінетики паралельних хімічних реакцій на поверхні вуглецевих частинок, що дало змогу визначити період індукції, час та температуру горіння частинок, критичні діаметри, при яких відбувається їх згасання. Проведено аналіз впливу температурного градієнту вздовж радіуса частинки, визваного неодночасним прогріванням шарів вуглецевого масиву, на ці характеристики. Дослідження виконувались для вуглецевих частинок з початковими діаметрами 0,2 ÷ 1мм для інтервалу температур газу 1200÷1400К, які зазвичай реалізуються в топкових устроях. В результаті вивчення динаміки прогрівання частинок встановлено, що спостерігаються значні градієнти температури по радіусу частинки, як в момент займання, так і в момент її згасання. При згасанні температурні градієнти набагато вищі. Для досліджуваних інтервалів температур газу та діаметрів частинок при згасанні різниця температур центру та поверхні частинок становить в середньому 400÷500К. В момент займання частинок температура їх центру нижча за температуру поверхні на 100 ÷ 400К, і ця різниця тим більша, чим більший початковий діаметр частинки і вища температура газу. Доведено, що неврахування нерівномірності прогрівання частинок в глибину вуглецевого масиву призводить до неточності визначення основних характеристик займання і горіння для досліджуваного інтервалу діаметрів частинок: для періоду індукції - на 50%, для часу горіння від 7% до 17%, температури горіння - на 100К, для діаметру, що характеризує згасання, приблизно на 5 мкм. Доведено на необхідність врахування температурного градієнта особливо на стадії займання частинок.
Волюметрия водних розчинів альбумінів в околі особливої точки
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Фудулей, Наталя Олександрівна; Хорольський, О. В.; Fuduley, N. O.; Khorolskyi, O. V.
У роботі наведено результати дослідження густини та контракції водних розчинів сироваткового альбуміну людини в залежності від концентрації розчину. Показано, що розведення фармакологічних форм максимальних концентрацій 20% дозволяють відокремити окіл особливої точки, концентрація якої співпадає з нативними значеннями протеїнів у плазмі крові. Особливості поведінки густини розчинів добре узгоджуються з даними по показникам рН та заломлення світла.
Рішення задачі теплопровідності для вузлу віскозиметру з двома джерелами тепла
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Савiн, М. В.; Алтоіз, Борис Анатолійович; Savin, N. V.; Altoiz, Boris A.
В експериментах з епітропної рідкокристалічної фазою при вимірюванні ротаційним віскозиметром надтонких (з цією фазою) шарів рідини виникають деякі труднощі при визначенні температури безпосередньо в них. Програмний комплекс для розрахунку розподілу температурного поля в елементі віскозиметра методом скінченних елементів забезпечує корекцію показань датчика температури. Пакет є необхідним додатковим методичним забезпеченням при використанні установки віскозиметра.
Контракція водних та взаємних розчинів ацетону та ізопропанолу
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Чечко, В. Є.; Chechko, V. E.
У цьому дослідженні аналізується контракція та концентраційне положення особливої точки водних та взаємних розчинів ацетону та ізопропанолу при температурі 25 °C. Показано, що максимальне значення контракції розчинів ацетону і ізопропанолу позитивне і не перевищує 0.004. Це свідчить про відсутність у розчинах кластерів та мікронеоднорідних структур, що дозволяє розглядати ці розчини як наближені до ідеальних. Особливі точки водних розчинів ацетону та ізопропанолу близькі одна до одної, відповідно 0.064 та 0.05. При цьому максимальне значення контракції водних розчинів ацетону перевищує аналогічне значення водних розчинів ізопропанолу не більше ніж на 25%. Концентраційні положення максимумів контракції розташовані при 0.25 для розчинів ацетону та 0.17 для розчинів ізопропанолу.
Варіанти конструктивних рішень первинного контуру ТН «повітря-вода» для схем теплопостачання приватних житлових будинків
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Дем’яненко, Ю. І.; Глауберман, Михайло Абович; Demyanenko, Y. I.; Glauberman, Mykhailo A.
В статті розглянуто варіанти облаштування первинного контуру теплових насосів «повітря – вода». З точки зору капітальних затрат і терміну будівництва повітряний ТН є найвигіднішим. Але йому притаманний суттєвий недолік: падіння теплопродуктивності при зменшенні температури зовнішнього повітря, —саме тоді, коли потреба в теплі зростає.Для покриття пікових теплонавантажень система опалення доукомплектовується дублюючим джерелом тепла – як, правило, це електронагрівальна вставка. Пошуки шляхів усунення або суттєвого зменшення залежності теплопродуктивності повітряних ТН від температури зовнішнього повітря представлені трьома варіантами конструкцій випарника теплового насосу«повітря – вода»: із «класичним» теплообмінником у вигляді мідних трубок з алюмінієвим пластинчатим оребренням і вимушеним рухом повітря за допомогою вентилятору; із вертикальнимміднотрубнимтеплообмінником з алюмінієвими плавниковими ребрамиі вільним рухом повітря – Octopusта теплообмінником у формі садибного паркану – однорядного трубного регістру із поліетиленових труб (німецька технологія Energiezaun). Представлені розрахунки поверхні енергетичного паркану для житлового будинку в м. Одесі.
Випаровування крапель горючих рідин в електричному розряді
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Черненко, Олександр Сергійович; Тимофієнко, Костянтин Вікторович; Іванов, М.О.; Chernenko, Oleksandr S.; Timofienko, K. V.; Ivanov, M.O.
Розглядається випаровування краплі рідин при дії високочастотного електричного розряду. Краплі підвішувалися на термопару і знаходилася в повітрі кімнатної температури. Аналіз проводився в припущенні, що дія розряду є тепловою. Показано, крапля чистого рідкого палива (етанол і дизельне паливо) випаровується згідно закону d2. При цьому швидкість випаровування в залежності від відстані до електроду приймає максимальне значення. Аналіз швидкості зменшення маси краплі дозволило оцінити теплову потужність розряду, яка також при віддалені електроду від краплі проходить через максимум. При випаровуванні крапель емульсії (з вмістом води до 50%) після стадії прогрівання спостерігаються пульсації геометричного розміру. Розмір краплі з певною частотою періодично змінюється поблизу деякого середнього значення, яке з часом «випаровування» зменшується. Побудована фізико-математична модель розігріву краплі при тепловій дії розряду. Пульсації пояснюються випаровуванням глобул води всередині краплі емульсії, подальшим збільшенням розмірів парових бульбашок до виникнення «мікровибуху» краплі. Втрата матеріалу емульсії при дії електричного розряду відбувається в основному за рахунок викидів під час мікровибухів. Тобто електричний розряд приводить до диспергування крапель емульсій з великим вмістом води на відміну від крапель індивідуальних горючих рідин. Зменшення вмісту води та потужності електричного розряду призводить до збільшення періоду пульсацій.
Імпрегнований волокнистий хемосорбент аміаку на основі лимонної кислоти. Прогнозування захисних характеристик
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Кіро, С. А.; Абрамова, Н. М.; Грідяєв, В. В.; Хома, Руслан Євгенійович; Kiro, S. A.; Abramova, N. N.; Gridyaev, V. V.; Khoma, Ruslan E.
Досліджено вплив відносної вологості (RH) газоповітряного середовища на хемосорбцію аміаку імпрегнованим волокнистим хемосорбентом (ІВХС), який одержували просоченням нетканого голкопробивного матеріалу з поліефірних волокон водним розчином лимонної кислоти ) .%40( мас з модифікаторами (гліцерин, хлорид натрію та етанол) для рівномірного розподілу хемосорбенту на поверхні волокон і підвищення адгезії до складу просочувального розчину. Показано, що вихідні криві проскоку аміаку через нерухомий шар ІВХС ) ( прпр tс в координатах пр пр tсс 1),ln( 0 − при всіх значеннях відносної вологості з достовірністю R2 ≥ 0.95 апроксимуються прямими лініями і для кількісного опису системи аміак-ІВХС можна застосувати теоретичну модель УїлераДжонаса. Зіставленням експериментальних і теоретичних кривих ) ( прпр tс в координатах пр пр tсс 1),ln( 0 − визначено невідомі модельні параметри: константу швидкості хемосорбції і сорбційну ємність одиниці маси ІВХС та їх залежності від відносної вологості газоповітряного середовища (ГПС). Встановлено, що сорбційна ємність ІВХС лінійно зростає із збільшенням RH, а константа швидкості хемосорбції системиаміак-ІВХС не залежить від відносної вологості ГПС і складає 3600 хв–1. Експериментально досліджено вплив відносної вологості ГПС і товщини шару на час захисної дії ІВХС щодо аміаку та обґрунтовано адекватність застосування моделі УїлераДжонаса для прогнозування ресурсу ІВХС для умов реального використання.
Вплив застійного шару на довжину вільного пробігу фотонів у концентрованих суспензіях наночастинок
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Баліка, С. Д.; Balika, S. D.
У роботі аналізується можливість визначення товщини і показника заломлення застійного шару наночастинок у концентрованих суспензіях за транспортними характеристиками фотонів розсіяного світла Аналіз базується на фізично прозорому узагальненні поняття однократного розсіяння на системах, у яких кількість частинок в об’ємах з лінійними розмірами порядку довжини світлової хвилі в середовищі значно перевищує одиницю. Це узагальнення здійснюється в рамках уявлення про компактні групи частинок, дозволяє вийти за межі традиційного наближення Борна та врахувати багаточастинкові ефекти, яким відповідають ті області інтегрування в членах ітераційного ряду для розсіяного поля, де внутрішні пропагатори мають поведінку типу дельта-функції. Як результат, обчислення транспортних характеристик фотонів виявляється можливим без детального моделювання процесів багаточастинкових розсіянь і кореляцій у системі. Досліджено теоретичну залежність довжини вільного пробігу фотонів від показника заломлення та товщини застійного шару, показано їх помітний вплив на неї. Збільшення показника заломлення при фіксованій товщині шару зменшує довжину пробігу внаслідок збільшення оптичної густини суспензії. Характер залежності довжини пробігу фотонів від товщини шару визначається співвідношенням між значеннями його показника заломлення і показника заломлення базової рідини. Вона є зростаючою, коли перший є меншим за другий, але спадає в противному випадку. Експериментально спостережуване збільшення довжини пробігу з концентрацією частинок традиційно пояснюється проявом вищих кореляційних ефектів. Наша теорія показує що наявність застійного шару заплутує ситуацію, оскільки обидва фактори можуть як підсилювати, так і послаблювати один одного. Для розв’язання цього питання потрібна постановка нових спеціально спланованих експериментів.
Дослідження впливу зовнішнього тепло- і масообміну на особливості горіння і згасання газозависів вуглецевих частинок
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Орловська, Світлана Георгіївна; Orlovska, Svitlana G.
В роботі вивчено закономірності впливу тепло- та масообміну газозависів вуглецевих частинок із зовнішнім газовим середовищем на процеси займання, горіння і затухання при різних масових концентраціях вуглецевого палива. Розглядається монодисперсний газозавис вуглецевих частинок, що знаходиться в нагрітому до високої температури газі, який містить окислювач. Внаслідок проведеного фізико-математичного моделювання визначено наступні характеристики високотемпературних процесів: період індукції, час горіння та час повного перетворення частинок, критичні параметри займання та згасання частинок. Проаналізовано вплив на ці характеристики початкового діаметра частинок, масової концентрації та температури оточуючого газу. Встановлено, що зовнішній тепломасообмін незначно впливає на період індукції та критичні параметри займання газозависів, але достатньо сильно позначається на характеристиках процесів горіння і згасання. Доведено існування верхньої межі за концентраціями палива та діаметрами частинок, за яких не спостерігається повного згоряння газозависів в умовах відсутності зовнішнього масообміну. Знайдено інтервали масових концентрацій для яких здійснюється повне перетворення вуглецевого палива, що використовується у вигляді газозависів. Показано, що для відкритих газозависів область масових концентрацій, де спостерігається повне перетворення частинок, розширюється убік великих значень. Діаметри частинок, що характеризують згасання газозависів, з урахуванням зовнішнього масопереносу менше, в результаті більшого надходження кисню до об’єму газозавису.
Фізичні аспекти пожежовибухонебезпеки горючого пилу. Частина 2. Автохвильові режими горіння
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Сидоров, А. Е.; Шевчук, В. Г.; Німич, А. В.; Опарін, А. С.; Shevchuk, V. G.; Nimych, A. V.; Oparin, A. S.; Sidorov, A. E.
В цьому огляді, виходячи з багатолітніх досліджень авторів, наведені узагальнені уявлення про закономірності спалахування і хвильового горіння металевого пилу. В першій частині обговорені закономірності спалахування, як результат дії нелінійних факторів термокінетичного типу (Ареніусівська залежність). В другій частині аналізуються закономірності поширення полум’я в пилу, зумовлені наявністю в активній системі нелінійностей гідродинамічного типу, які приводять до існування ламінарного, вібраційного і турбулентного полум’я. Обговорено вплив фізико-хімічних параметрів (сорт, дисперсність, концентрація пального) і і гідродинамічних умов розповсюдження полум’я (реакційні труби різного діаметру і довжини, пилові хмари об’ємом 10 ÷ 40 м3) на реалізацію вказаних режимів і їх характеристики. Для ламінарного полум’я основна увага зосереджується на проблемі нормальної швидкості полум’я і концентраційних межах поширення полум’я. для вібраційного полум’я (реакційні труби запалювали у відкритого кінця напівзакритої труби) аналізуються закономірності каскадних переходів – ламінарне полум’я ↔ вібраційне І типу ↔ вібраційне ІІ типу ↔ турбулентне полум’я. Турбулентне полум’я (реакційні труби, запаювання у закритого кінця) характеризується як каскад переходів – ламінарне полум’я → турбулентне → нелінійне вібраційне →швидке язикове полум’я. У вільних хмарах досліджується вплив фізико-хімічних параметрів і початкового рівня турбулентності на закономірності переходу ламінарне полум’я →турбулентне полум’я, швидкості турбулентного полум’я, характерні значення числа Рейнольдса такого переходу.
Критичні умови займання частинок бора в хлорі
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Калінчак, Валерій Володимирович; Черненко, Олександр Сергійович; Копійка, Олександр Кузьмич; Kalinchak, Valerii V.; Chernenko, Oleksandr S.; Kopiika, Oleksandr K.
В даній роботі приводиться аналіз критичних умов займання і погасання частинок бору діаметром до 200 мкм в азотно-хлорній газовій суміші. Аналітичний опис проводиться в безрозмірній формі без використання розкладу Франк-Каменецкого. Це дозволяє більш правильно описувати критичні умови погасання частинок. Для аналізу критичних умов використовується аналітичний підхід, що полягає в представленні шуканих залежностей у вигляді параметричних функцій. Показано, що в залежності від параметрів газового середовища (температура та частка хлору) наявні гістерезисні області, області займання та погасання та області безкризового режиму хлорування частинок бору. Проводиться порівняння отриманих залежностей з експериментальними результатами. Їх задовільне узгодження дозволяє підтвердити кінетичні параметри реакції хлорування частинок бору, а саме енергія активації Е = 60 кДж/моль і передекспоненційний множник k0 = 4 м/с.
Низькотемпературне хлорування бору
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Горліченко, М. Г.; Шевчук, В. Г.; Німич, А. В.; Поліщук, Дмитро Дмитрович; Gorlichenko, M. G.; Shevchuk, V. G.; Nimych, A. V.; Polishchuk, D. D.
В роботі приводяться результати експериментального дослідження хлорування бору при низьких (до 5000С) температурах і безпосередньої фіксації зміни маси взірців кристалічного бору за допомогою спеціальних ваг. Аналіз результатів дослідження підтверджує тезу про відсутність (незначний вплив) захисного бар’єру на швидкість перетворення. За отриманими даними, для умов можливого спалахування, розраховані наближені кінематичні сталі реакції бору з хлором у період передполум’янного розігріву.
Теоретичне та експериментальне дослідження тепломасообміну і дифузійного випарування і займання крапель бінарних розчинів одноатомних спиртів в холодному повітрі
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Копійка, Олександр Кузьмич; Калінчак, Валерій Володимирович; Черненко, Олександр Сергійович; Іванов, М.О.; Kopiika, Oleksandr K.; Kalinchak, Valerii V.; Chernenko, Oleksandr S.; Ivanov, M.O.
Представлені результати дослідження взаємозв’язаних процесів тепломасообміну і кінетики випаровування одиночних крапель нижчих спиртів - етанолу, бутанолу та їх бінарних сумішей з початковим розміром крапель 1.5-2.5 мм в повітрі кімнатної температури при атмосферному тиску. Для опису процесів тепломасопереносу різних за початковим складом крапель паливної суміші запропоновані прогностичні оцінки динаміки зміни розміру, складу і температури крапель досліджуваних палив в ході їх випаровування. З врахуванням температурної залежності теплоти пароутворення запропонована аналітична залежність для оцінки температури поверхні краплі однокомпонентних палив, що випаровується. Порівняльний аналіз отриманих в рамках розглянутої моделі розрахункових даних дозволив запропонувати можливий механізм випаровування крапель бінарних паливних сумішей і пояснити деякі особливості в поведінці основних характеристик цього процесу. Показано, що підвіс у вигляді термопари якісно впливає на поведінку з часом температури і розміру краплі. Ключові

Переглянути

Нові надходження