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 234

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
The structure of overlapped epitropic LC
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Popovskii, A. Yu.; Altoiz, Boris A.; Butenko, A. F.; Поповський, О. Ю.; Алтоіз, Борис Анатолійович; Бутенко, О.Ф.
The proposed model of the structure of the wall-adjacent epitropic liquid crystalline layer considers it as an oligomeric system of thread-like associates in a non-associated liquid. The results of ELC studies of layers of aliphatic hydrocarbon - n-hexadecane are analyzed. The study of the ELC phase in n-alkanes is important both for the modification of the quantitative physical theory of this phenomenon, and in a practical sense, as it allows to solve practical problems related to the control of boundary friction in mechanisms and parts of machines. Previously, the results of rheological and structural-optical studies of the properties of these systems were considered separately, and the results obtained in the molecular-statistical model were not correlated in detail with the results of rheological measurements for the case of overlapped near-surface layers. To interpret the results of studies (by rheological and optical methods) of such a layer in interlayers of n-hexadecane, symmetrically limited by conductive substrates, it is proposed to take into account the increase in the concentration of the ordered component ("pile") under the condition that the wall layers of epitropic liquid crystals in the interlayer overlap. It will also allow to take into account the results obtained in the molecular statistical model in the processing of rheological data.
Особливості статичного розсіяння світла водними розчинами сироваткового альбуміну людини
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Фудулей, Наталя Олександрівна; Хорольський, О. В.; Fuduley, N. O.; Khorolskyi, O. V.
У роботі наведено результати дослідження молекулярного розсіяння водними розчинами сироваткового альбуміну людини. Методами статичного розсіяння світла отримано, що концентраційна залежність інтенсивності молекулярного розсіяння відрізняється від подібних залежностей для розчинів полімерів типу поліетиленгликолю або полівінілового спирту. На відміну від них концентраційні залежності інтенсивності МРС мають пік розсіяння за концентрацій 6%, який може розглядатися як аномальне розсіяння подібне до розсіяння світла у водних розчинах деяких речовин, частіше – спиртів. Отримане у роботі положення піку розсіяння світла співпадає з характерною точкою водних розчинів альбумінів різного походження, яка визначається концентрацією білкового компонента у плазмі крові ссавців. Детальний аналіз отриманих результатів потребує нових досліджень по температурним залежностей піків інтенсивності МРС та результатів лазерної кореляційної спектроскопії інтенсивності розсіяного світла.
Експериментальне дослідження впливу технологічних аспектів двоступе- невої технології приготування нанофлюїдів на їх стабільність
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Квасницький, Б. А.; Борисов, В. О.; Хлієв, Н. О.; Желєзний, В. П.; Гоцульський, Володимир Якович; Муратов, Н. Н.; Kvasnytskyi, B.; Borysov, V.; Khliiev, N.; Zhelezny, V.; Gotsulskiy, Volodymyr Ya.; Muratov, N.
Нанофлюїди (НФ) можна розглядати як перспективні робочі тіла та теплоносії для енергетичних систем. Домішки наночастинок (НЧ) у рідинах суттєво впливають на їх теплофізичні властивості. Для НЧ, які мали контакт із навколишнім середовищем, характерна наявність сорбованого поверхневого шару з різних компонентів повітря. На сьогоднішній день вплив сорбованого на поверхні НЧ шару на колоїдну стабільність отриманого НФ не досліджено. У статті показано, що попереднє видалення сорбованих на НЧ компонентів повітря сприяє отриманню НФ з підвищеною колоїдною стабільністю. Експериментальні дослідження процесу десорбції НЧ α-Al2O3, що зберігалися в умовах навколишнього середовища, показали, що сорбційний шар складається в основному з води. Розроблено методику приготування НФ. Ця методика включає попередню обробку НЧ вакуумуванням з нагріванням до 200 °С та подальше багаторазове повторення процесів дроблення НЧ в бісерному млині з рідиною і за допомогою ультразвукового диспергатора. Виміряний гідродинамічний розмір (DLS) агрегатів НЧ у НФ, отриманому за зазначеною вище методикою, був меншим, ніж для аналогічного НФ, приготовленого без попередньої обробки НЧ. Отримані результати сприятимуть удосконаленню технології виготовлення колоїдно-стабільних робочих тіл та теплоносіїв для енергетичних систем з високою енергетичною ефективністю.
Експериментальні дослідження випаровування крапель парафінів
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2022) Орловська, Світлана Георгіївна; Orlovska, Svitlana G.; Орловская, Светлана Георгиевна
Парафін є легкоплавким матеріалом, який може використовуватись в якості екологічно чистого і високоенергетичного палива. Також його можна розглядати як перспективний матеріал з фазовими переходами, здатний акумулювати тепло. Відомо, що період індукції спалахування крапель парафіну складається з послідовних стадій, основними фізичними механізмами яких є плавлення та випаровування. В роботі досліджуються процеси випаровування крапель парафінів октадекану та докозану в повітрі при різних температурах. Розроблена методика дослідження кінетики випаровування крапель парафінового палива з використанням цифрової зйомки об’єкта дослідження та комп’ютерної обробки зображень. Доказано, що кінетика випаровування досліджуваних алканів описується лінійним законом зміни квадрата діаметра краплі з часом. Оцінено швидкості випаровування цих парафінів та знайдено сталі випаровування. Такі дані в літературних джерелах щодо цих парафінів відсутні. Експериментально знайдені значення сталих випаровування дали змогу оцінити час повного випаровування крапель та виначити коефіцієнт дифузії пари парафіну в повітрі при різних температурах. Ця інформація є цінною для прогнозування процесів тепломасообміну аерозолів даних алканів в реакційних об’ємах. В результаті проведених експериментальних досліджень встановлено, що швидкість випаровування октадекану більше ніж в 4 рази вища, ніж докозану. Отримано, що при досягнені температурою повітря визначених значень швидкість випаровування вказаних алканів значно зростає.
Визначення ζ-потенціалу нанофлюїдів на базі розчинів електролітів за результатами вимірювань методами електричної спектроскопії та лазе- рної кореляційної спектроскопії
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2022) Баліка, С. Д.; Balika, S.D.
У роботі обговорюється проблема вимірювання ζ -потенціалу для нанофлюїдів на базі розчинів електролітів. Представлено теорію для дослідження впливу міжфазного (застійного) шару, зокрема, через такі параметри як ζ -потенціал та товщина шару u∗ на ефективну провідність суспензій eff σ . Теорія базується на методі компактних груп неоднорідностей, застосованому до систем провідних частинок з морфологією тверде ядро-проникна оболонка. Для запропонованої моделі встановлено аналітичну залежність провідності від цих параметрів. Із швидкості зміни провідності від концентрації для розбавлених нанофлюїдів залежність між u∗ і ζ -потенціалом встановлюється однозначно. Тому для знаходження ζ -потенціалу необхідно додатково визначити гідродинамічний радіус частинки, наприклад, через коефіцієнт дифузії Смолуховського-Ейнштейна. Таким чином, для знаходження ζ -потенціалу пропонується провести серію незалежних одночасних вимірювань методами електричної спектроскопії та лазерної кореляційної спектроскопії.
Fume emissions by electric arc during gas metal arc welding
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2022) Vishnyakov, Vladimir I.; Darakov, Denis S.; Ennan, Alim-Abdul A.; Kiro, Serhii. A.; Вишняков, Володимир Іванович; Дараков, Денис Сергійович; Еннан, Алім-Абдул Амідович; Кіро, С. А.
The influence of welding arc regime on the welding fumes formation is studied by numerical modeling via description of separate processes inside the space charge regions near electrodes in the welding arc with consumable electrode. The modeling comprises the calculation of temperature profiles for electrons and heavy component, calculation of space distribution of gas components’ number densities, of gas particles’ mean free pathes, of electric potential and field, calculation of the heat transfer from electrode wire (anode) to molten pool (cathode). The formation of high temperature metal vapor from molten pool to environment as a function of arc current is demonstrated. The nucleation in the plasma of welding fumes is considered with taken into account ionization of vapor atoms via their interaction with nucleus surface. The growth of nucleus droplets via vapor condensation and coalescence is calculated. The coagulation of solid primary particles for various values of welding current is calculated and inhalable particle size distribution is demonstrated.
Определение скорости выгорания горючих жидкостей
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2022) Черненко, Александр Сергеевич; Шингарёв, Г. Л.; Иванов, М. О.; Калинчак, Валерий Владимирович; Копейка, Александр Кузьмич; Черненко, Олександр Сергійович; Шингарьов, Г. Л.; Іванов, М. О.; Калінчак, Валерій Володимирович; Копійка, Олександр Кузьмич; Chernenko, Oleksandr S.; Shyngarev, G. L.; Ivanov, M. A.; Kalinchak, Valerii V.; Kopiika, Oleksandr K.
В работе рассматривается предложенный авторами экспресс-метод экспериментального определения массовой скорости выгорания жидких горючих веществ. Описываются опыты, проводимые с различными жидкостями, которыми пропитывались изделия из пористого термостойкого материала в виде сфер или плоских цилиндрических «таблеток» разных диаметров. Эти изделия помещались на цифровые весы и поджигались. Видеокамера, состыкованная с компьютером, записывала показания весов и одновременно отслеживала процесс горения, фиксируя значение текущего времени t. При обработке видеофайла строилась зависимость массы выгорающей на образце жидкости от времени M = f(t). На этом графике выделялся линейный участок для измерения скорости убыли массы, а по ней рассчитывалась удельная массовая скорость выгорания жидкости ṁ. Результаты сравнивались с данными, полученными другими исследователями в опытах по различным методикам определения ṁ: в частности, с методами "стационарной сферы", "подвешенной капли", выгорания в трубчатой горелке, а также с плоской свободной поверхности.
Физические аспекты пожаро-взрывобезопасности горючих пылей. Часть 1. Воспламенение
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2022) Буланин, Ф. К.; Нимич, Артем Витальевич; Опарин, А. С.; Сидоров, Алексей Евгеньевич; Шевчук, Владимир Гаврилович; Буланін, Ф. К.; Німіч, Артем Віталійович; Опарін, А. С.; Сидоров, О. Е.; Шевчук, Володимир Гаврилович; Bulanin, Ph. K.; Nimich, Artem V.; Oparin, A. S.; Sydorov, A. E.; Shevchuk, Volodymyr G.
Исходя из основополагающих свойств горючих систем – распределенных нелинейных источников энергии и потоковой связи между элементами среды – представлен анализ различных режимов горения пылей. В зависимости от соотношений характерных времен горения (термокинетические характеристики) и теплопередачи (масштабные характеристики) рассматриваются предельные режимы – самовоспламенение, диффузионное горение и авто волновое горение. В отличии от газов, для пылей все характеристики воспламенения и горения существенным образом зависят от внутренних масштабов системы – размеры частиц и расстояния между ними. В первой части работы анализируются зависимости критической температуры воспламенения и времени задержки воспламенения от всех физико-химических параметров пыли. Показано, что все эти характеристики для различных горючих возможно описать единым образом, исходя из законов окисления (линейного и параболического), причем систематизирующим параметромf является отношение реакционной поверхности твердого горючего к внешней поверхности теплообмена. С учетом параметра f, который является отношением реакционной поверхности пыли к внешней поверхности теплообмена газовзвеси, получены критические условия воспламенения в виде критерия, который аналогичен таковому для одиночных частиц. Показано, что его можно использовать для пылей как с линейным, так и с параболическим законом окисления. Разные горючие одинаково реагируют на изменение параметра f, так ка он не содержит характеристик топлива и отображает способ- ность взвеси к накоплению тепла. Таким образом, температура воспламенения является линейной функцией величины 1/lnf, а период индукции – 1/f. Температура воспламенения и время звдержки воспламенения не являются физико- химическими характеристиками взвеси, а отражают активность пылей в процессе воспламенения, так как они зависят от размера реакционного сосуда.
Кластеризація водних розчинів етанолу. Якісний підхід
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2022) Чечко, В. Є.; Гоцульський, Володимир Якович; Chechko, V. E.; Gotsulskiy, Volodymyr Ya.; Чечко, В. Е.; Гоцульский, Владимир Яковлевич
У роботі обговорюються особливості кластеризації у водних розчинах етанолу. Приймається, що об'єм елементарного кластеру, виявляється меншим за сумарний молекулярних об'ємів компонент, що утворюють цей кластер. Наведено обґрунтування, що до вигляду концентраційної залежності кластерного параметру κ . На підставі даних про кластерний склад розчинів вода-етанол отримано концентраційної залежності κ . Помилка у визначенні значень κ не перевищує 0.1 %. Застосовуючи груповий опис розчинів, отримана концентраційна залежність молярного об'єму розчину в інтервалі концентрацій 0.074 ÷ 0.25 . Відхилення від експериментальних даних не більше 0.5% . Отримані концентраційної залежності контракції водних розчинів етанолу за температур вищих від 40°C . Ці залежності, на відміну від контракції за температур менших ніж 40°C , не проходять через особливу точку розчину.
Температурна залежність в'язкості водно-мазутних емульсій
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2022) Шингарев, Г. Л.; Черненко, Олександр Сергійович; Іванов, М. О.; Сидоров, Олексій Євгенович; Shyngarev, G. L.; Chernenko, Oleksandr S.; Ivanov, M. A.; Sydorov, A. E.
В роботі досліджуються експериментальні залежності кінематичної в'язкості водо-мазутних емульсій від температури. Водо-мазутні емульсії з великим вмістом води (до 60%) готувалися шляхом тривалого механічного перемішування в циліндричній посудині за допомогою гвинта з металевими щітками. Для визначення в’язкості використовувався метод Стокса. Емульсії є непрозорими рідинами. Тому визначався час руху кульки між верхнім та нижнім шаром рідини. При цьому під емульсію в трубці знаходився шар води. Рухомим тілом була металева кулька. Для вимірювання в’язкості при різних температурах систему поміщували в більшу колбу, через яку прокачували нагріту воду. В результаті експериментально показано, що в'язкість мазуту нижча за в'язкість його водних емульсій (при одних і тих же температурах). З підвищенням вмісту води в емульсії її в’язкість збільшується. Для дотримання умови оптимального розпилу ВМЕ (як і інших подібних палив), їх необхідно підігрівати до температур, значення яких вище рекомендованих для чистого (не емульгованого) мазуту.
Використання астрономічної камери ZWO ASI120MM для дослідження молекулярного розсіяння світла
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2022) Фудулей, Наталя Олександрівна; Горбаньов, Юрій Михайлович; Fudulei, N. O.; Gorbanev, Yuriy M.; Фудулей, Н. А.; Горбанёв, Юрий Михайлович
Молекулярне розсіяння світла – метод, який дозволяє визначати інтенсивність та коефіцієнт розсіяння світла. Для більшості водних розчинів, величина такого коефіцієнта співрозмірна з такою для бензолу, але на порядок більше ніж для води. Потому необхідно реєструвати інтенсивність випромінювання порядку B Б R ≤ R ≈ R . Задля усунення перешкод, пов’язаних з фізико-хімічними процесами, при проведенні подібних експериментів, було запропоновано використовувати високочутливі астрономічні камери. Мета даної роботи полягає в застосуванні високочутливих камер ZWO ASI120MM при дослідженні молекулярного розсіяння світла. В астрономічних дослідженнях при вивчені об’єктів зі слабкими світловими потоками (комет, метеорів, астероїдів), зазвичай використовуються CCD-камери. Для порівняння приведені три типи камер, які використовуються в астрономічних спостереженнях. CCD-камера ВИДЕОСКАН-415-2001 використовуються для спостереження комет та астероїдів, вона має маленькі розміри та може проводити накопичення сигналу без системи охолодження. Камера Watec WAT-902H2 ULTIMATE має високу чутливість, що дозволяє їй фіксувати швидкопролітаючі астрономічні об’єкти, наприклад, метеори. CCD-камера DMK 21AU04.AS котра є аналогом ZWO ASI120MM, використовується для реєстрації швидкопротікаючих процесів. В даній статті, показане успішне застосування астрономічних камер ZWO ASI120MM при дослідженні молекулярного розсіяння світла. Представлена схема експериментальної установки, з використанням даної камери. Показано, що в результаті проведення експериментів можна визначити інтенсивність заломленого та основного променів й розрахувати коефіцієнт розсіяння R для досліджуваних розчинів. Для роботи зі зображеннями, отриманими в результаті досліджень, створено спеціальне програмне забезпечення. Розроблена програма «Light» дозволяє проводити вимірювання усередненого значення інтенсивності. В ході послідуючих експериментів, при постановці нових задач, програмне забезпечення буде допрацьовуватися та вдосконалюватися. В подальшому, планується використовувати дану методику для дослідження водно-білкових розчинів.
Формування та інформативний зміст фотоплетизмографічного сигналу в умовах контрольованої зовнішньої компресії
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2022) Бекшаєв, Олександр Янович; Bekshaiev, Oleksandr Yа.; Бекшаев, Александр Янович
Теоретично досліджується фізична природа та кількісні характеристики фотоплетизмографічного (ФПГ) сигналу в умовах зовнішньої компресії досліджуваної ділянки тканини. Виявлено залежності сталої та змінної складових ФПГ сигналу від прикладеного тиску, що мають максимуми при деяких значеннях компресії. Фізична модель процесу формування ФПГ сигналу враховує оптичні та механічні властивості біологічних тканин. Модель заснована на розгляді дифузного поширення світла у двокомпонентному розсіюючому середовищі (кров + навколишні тканини) за допомогою двострумової теорії Кубелки – Мунка; при цьому кількість крові в тканинах визначається умовами механічної рівноваги та законами деформації тканин. Показано, що розвинена модель правильно описує якісні особливості ФПГ сигналу, а процедура найкращого узгодження теоретичних та експериментальних кривих дозволяє в реальному часі визначити кількісні характеристики периферійного кровообігу (середнє значення та амплітуда коливань тиску крові в прекапілярах, концентрація еритроцитів, середній ступінь оксигенації крові стінок судин і т.д.). Розроблені способи визначення параметрів кровообігу можуть бути покладені в основу недорогих та ефективних експресних методик дослідження та медичної діагностики, особливо корисних під час масових обстежень або в екологічному моніторингу.

Переглянути

Нові надходження