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 262

Експериментальне дослідження спалахування та горіння крапель суспензійних пальних
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2026) Назарчук, Б. В.; Німич, А. В.; Панченко, Д. Ю.; Шевчук, В. Г.; Сидоров, Олексій Євгенович; Nazarchuk, B. V.; Nimych, A. V.; Panchenko, D. Yu.; Shevchuk, V. G.; Sydorov, Oleksii Ye.
В роботі експериментально досліджено процес спалахування та горіння крапель суспензій порошкоподібного бору різної дисперсності (аморфного та кристалічного) і гасу (марки ТС-1). Показано двохстадійний процес — вигоряння рідкої зв’язки і подальше спалахування і горіння твердого борного залишку. Виявлена аналогія процесів спалахування і горіння твердого залишку і штучних конгломератів бору. Запропонована методика розрахунку обох стадій горіння крапель суспензійного пального і показано, що повне перетворення за час менше 20 мс (що становить практичний інтерес), можливо для крапель діаметром не більше 50 мкм.
Моделювання процесів масообміну з урахуванням дифузії радіонуклідів в порах та конвекції під час технологічної обробки харчової продукції
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2026) Курятников, Владислав Володимирович; Kuriatnykov, Vladyslav V.
З огляду на високу мобільність радіонуклідів у природних ланцюгах та їх здатність накопичуватися в харчовій продукції, питання ефективного технологічного очищення продуктів харчування набувають особливої актуальності. Продукти харчування можна вважати ієрархією дисперсних газоподібних, рідких і твердих фаз, дисперсними системами, більшість яких мають пористу та волокнисту структуру, набувають вигляд піни, як то хлібно-булочні вироби. Вміст радіонуклідів в цих структурах можна змінювати, застосовуючи фізичні процеси масообміну, які лежать в основі технологій їх кулінарної обробки вимочуванням, варінням, солінням та ін. Раціоналізація технологічної обробки кулінарної продукції може дозволити суттєво зменшити її радіоактивність та підвищити рівень харчової безпеки. Метою дослідження є моделювання процесів масообміну під час технологічної та кулінарної обробки харчової продукції для зниження в ній вмісту радіонуклідів. Радіаційні забруднення можуть бути розчиненими у воді, і процеси їх знешкодження можуть бути пов’язані із швидкістю виведення їх через пори у масообмінних процесах. В рамках такого підходу розглянуті механізми фізичних процесів, що супроводжують виведення радіонуклідів з продуктів харчування. Це процеси внутрішньої дифузії сольового розчину радіонукліду в окремих порах, що виходять на зовнішню поверхню харчового продукту, а також конвективно-дифузійні механізми, включаючи стефанівські потоки. Виконано моделювання процесів масообміну при виведенні радіоізотопів з продуктів харчування у водний розчин в технологіях їх кулінарної обробки. Розглянуті процеси внутрипористої дифузії розчину крізь капілярні пори, що виходять на зовнішню поверхню харчового продукту. Знайдений математичний вираз для дифузійних потоків крізь ці пори. Показано, що при режимах, що відповідають температурній обробці харчових продуктів в процесах кип’ятіння, відварювання більш слушно описує динаміку радіоактивних домішок у водному розчині конвективно-дифузійна модель. Показана суттєва роль стефанівських потоків у процесі дифузії радіонуклідів і потреба врахування його при моделюванні динаміки процесу.
Вплив поверхневих явищ на рух дисперсних частинок
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2026) Черненко, Олександр Сергійович; Катц, Андрій Михайлович; Ільяшенко, М. Д.; Chernenko, Oleksandr S.; Katts, Andrii M.; Ilyashenko, M. D.
Робота присвячена вивченню особливостей руху дрібних частинок на поверхні рідин. Досліджено механізми переміщення частинок порошку лікоподію на поверхні води вгору за течією, проведені експериментальні спостереження та проаналізовані закономірності поведінки частинок у залежності від умов середовища. На поверхні течії зсувна течія з нерівномірною швидкістю: ближче до стінок швидкість рідини менша, ніж біля центру. У результаті частинки «залипають» у локальний тороподібний вихор або приповерхневий повільний шар — і можуть підніматися вище за течією проти основного потоку. Впливають одночасно два ефекти. Ефект Марангоні (локальне зменшення поверхневого натягу біля частинок), який створює локальні поверхневі течії у тонкому залишковому шарі. А стінки/меніск дають спрямовану капілярну силову компоненту, яка визначає напрямок (до жолоба/стінки). Дальність підйому частинок визначається швидкістю течії (пряма залежність: чим вона більша, тим дальність підйому більша) і різницею висот в верхній і нижній посудині: (обернена залежність: чим вона менша, тим дальність більша).
Thermal regimes of high-temperature oxidation of tungsten wires
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2026) Orlovska, Svitlana G.; Орловська, Світлана Георгіївна
Research on tungsten oxidation is essential for creating functional oxide materials, developing next-generation photocatalysts, and constructing modern models of high-temperature heat and mass transfer and phase formation. Heat and mass transfer processes during tungsten oxidation significantly influence the properties of tungsten oxides at virtually all levels — from phase composition to electrophysical characteristics. It is heat and mass transfer that determines the morphology of oxides and surface self-organization. This work is dedicated to a detailed analysis of the influence of various heat and mass transfer mechanisms and phase transitions on the low- and high-temperature steady-state and critical regimes of tungsten oxidation. Physical and mathematical modeling was carried out to study the heat and mass transfer processes and the oxidation kinetics of tungsten wires heated by an electric current in air. The conducted studies showed that in steady-state low-temperature oxidation regimes, as well as near the critical current value corresponding to the ignition of the tungsten wire, heat losses due to the evaporation of the oxide layer are negligible and can be omitted. However, at wire temperatures exceeding 1500 K, oxide evaporation processes become crucial and significantly affect the formation of dendritic branched structures of tungsten trioxide on the conductor surface. The role of radiative heat loss from the surface of the heated wire to the walls of the reaction chamber was investigated in steady-state and critical regimes corresponding to wire ignition and extinction. It was established that for wires with a diameter of less than 100 μm, thermal radiation to the apparatus walls can be neglected. For wires with a diameter exceeding 100 μm, accounting for radiative heat losses in the physical and mathematical model leads to an increase in the critical current value at which high-temperature oxidation regimes occur. It is demonstrated that natural convection substantially influences the stable and critical oxidation regimes of tungsten wires. It was found that the intensification of heat transfer due to natural convection causes an increase in the critical current value by approximately 20%.
Діелектрична проникність водних розчинів метанолу в околі особливої концентраційної точки
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2026) Страутман, А. А.; Житнюк, Сергій В.; Strautman, A. A.; Zhytniuk, Serhii V.
У роботі експериментально досліджено діелектричні властивості водних розчинів метанолу в околі особливої концентраційної точки (близько 0,05–0,1 молярної частки спирту). Вимірювання активної та реактивної складових імпедансу проводили мостовим методом на частоті 1 кГц у плоскому конденсаторі з електродами, вкритими фторопластовою плівкою. Виявлено, що час встановлення стаціонарних значень ємності та провідності значно перевищує характерні часи електродної поляризації і досягає десятків хвилин — кількох годин. Концентраційна залежність цього часу чітко корелює з положенням аномалій інших фізико-хімічних властивостей розчинів (показник заломлення, в’язкість, розсіяння світла). Отримані результати вказують на те, що аномально повільна динаміка електрофізичних параметрів зумовлена процесами встановлення мікронеоднорідної структури розчину та перебудовою системи водневих зв’язків у околі особливої точки.
Механізм антистоксової люмінесценції мікрокристалів AgHal, сенсибілізованих барвником
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2026) Тюрин, Олександр Валентинович; Жуков, Сергій Олександрович; Бекшаєв, Олександр Янович; Tyurin, Oleksandr V.; Zhukov, Serhii O.; Bekshaiev, Oleksandr Ya.
Експериментально обґрунтовано та уточнено двоквантово-ступінчастий механізм низькотемпературної (T = 77 K) антистоксової люмінесценції (λmax ≈ 560 нм) емульсійних мікрокристалів AgBrI (ЕМК), сенсибілізованих барвником (ЕМК-Бр), викликаної фотозбудженням J-агрегату барвника (Бр) (λ = 670–700 нм). Згідно з цим механізмом, енергія фотозбудження від Бр передається до AgBrI через срібні центри атомно-молекулярного ступеня дисперсності (АМСД). Встановлено, що за антистоксову люмінесценцію ЕМК-Бр відповідальна рекомбінація вільних нерівноважних електронів, дозбуджених у зону провідності (ЗП) AgBrI із срібних центрів АМСД, з дірками, локалізованими на парних йодних центрах (ПЙЦ) у забороненій зоні (ЗЗ) AgBrI. В той же час, рекомбінація електронів, локалізованих на срібних центрах АМСД, з дірками, що знаходяться на ПЙЦ, відповідає за стоксову люмінесценцію в смузі з λ ≈ 720–800 нм. Рекомбінація таких же електронів з вільними дірками у ВЗ AgBrI відбувається безвипромінювально, що зумовлює виникнення ефекту «втоми люмінесценції» антистоксової смуги.
Study of the patterns of growth of oxide structures on the surface of tungsten upon heating
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Orlovska, Svitlana G.; Орловська, Світлана Георгіївна
The paper presents the results of studies of the features of the formation of oxide structures on the surface of tungsten wires heated by electric current in air. Stationary high-temperature oxidation modes of tungsten wires with diameters of 210 and 300 μm were studied by the electrothermographic method. It was established that at an average temperature of a tungsten wire of about 900 K, filamentous crystals appear on its surface, which grow rapidly and subsequently acquire a plate and branched shape. The dispersed composition, shape and surface density of the obtained tungsten trioxide microcrystals depend on the temperature and oxidation time. The growth rates of individual crystals in the longitudinal and transverse directions were determined. It was established that the crystals initially grow more actively in the longitudinal direction (in height), and then grow faster in width. Usually, the final size of the crystal in the transverse direction is larger than in the longitudinal direction. A linear law of growth of the maximum size of dendrites with time has been proved. Calculations of the fractal dimension of dendritic structures of tungsten oxide have been carried out. The obtained values of fractal dimension indicate that the growth mechanism is diffusion-limited aggregation (DLA) with the participation of the vapor phase WO₃. When tungsten is heated to high temperatures, the oxide partially turns into vapor and condenses on the surface in the form of dendrites.
Верифікація моделей динаміки масообмінних процесів в апаратах з вільною міжфазною границею сучасних технологій очищення повітря
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Герасимов, Олег Іванович; Курятников, Владислав Володимирович; Gerasymov, Oleg I.; Kuriatnykov, Vladyslav V.
Застосування методів фізичного і математичного моделювання дозволяють глибше зрозуміти масообміні процеси та оптимізувати роботу технологічного обладнання очищення повітря. Одним із перспективних напрямів очищення атмосферного повітря від шкідливих газоподібних і дисперсних домішок є використання апаратів з вільною міжфазною границею, які дозволяють забезпечити максимальну площу контакту фаз та забезпечують інтенсивний масообмін між газовою та рідинною фазами. В залежності від виду забруднення масообмін може відбуватися у дисперсних і суцільних фазах, які за своїм характером можуть бути однорідними або неоднорідними із рисами фрактальних об’єктів. Мета дослідження: верифікація фізичних моделей механізмів масообмінних процесів в технологічних апаратах з вільною міжфазною границею, призначених для очищення забрудненого повітря від шкідливих газоподібних і дисперсних компонентів, з урахуванням неоднорідності, фрактальних особливостей можливих об’єктів дослідження. Приклад таких об’єктів — хмароподібне повітря у вигляді туману з дрібнодисперсних крапель конденсованого аміаку або сірчаної чи азотної кислоти, при очищенні якого відбуваються теплообмінні та гідродинамічні процеси. Сформульовані і представлені фізичні моделі процесу абсорбційного очищення газів з урахуванням змін концентрації газу по висоті абсорбційного апарату. Відповідно запропонованим фізичним моделям розроблені математичні моделі диференціальних рівнянь масообміну, які потребують використання системи прямокутних координат Декарта, або циліндричної системи координат. Основу чисельної моделі складає рівняння конвективної дифузії. Температурні зміни можуть суттєво впливати (нагрівання при розчиненні газів) на якість очистки газів. Одним із засобів протидії цим явищам може бути охолодження абсорбційного апарата за рахунок природної конвекції шляхом збільшення його зовнішньої поверхні, можливо шляхом зменшення його діаметру. При тій самій витраті повітря і швидкості потоків зменшення діаметру апарата має відповідати збільшенню кількості паралельно з’єднаних аналогічних секцій («тарілок»). Схема розташування цих секцій перетворюється у комбінацію послідовних та паралельних з’єднань одиничних елементів абсорбції. Розглянута фрактальна модель дифузії в дисперсній системі частинок або крапель у забрудненому повітрі дозволяє описати різні режими процесу переносу від нормальної дифузії до супердифузії (майже каналювання) за допомогою одного єдиного структурного параметра. Показано, що верифікація простих фізичних моделей дозволяє передбачати шляхом порівняння швидкостей масообміну з швидкістю потоків повітря та абсорбенту, який режим масообміну можна очікувати. Прості співвідношення та залежності, які отримані таким методом цілком аналітично, надали можливість швидко проводити оцінки регулюючих фізичних факторів, режимів проходження фізичних процесів та розраховувати параметрів конструювання апаратів очищення повітря.
Газові та люмінесцентні сенсори на основі нанокристалів широкозонних напівпровідників
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Гусейнова, Севда Фуад кизи; Волков, О. І.; Huseynova, Sevda Fuad qizi; Volkov, O. I.
Розроблений газовий сенсор на основі нанокристалів сульфіду цинку, що має високу чутливість до парів аміаку, етанолу та ізопропанолу при кімнатній температурі. Показано, що концентрація газу найбільше впливає на температуру сенсору. Досліджено механізм чутливості люмінесцентних сенсорів на основі нанокристалів оксиду цинку та сульфіду кадмію до іонів важких металів у воді. Проведено дослідження впливу іонів важких металів на довгохвильову люмінесценцію колоїдних нанокристалів оксиду цинку. Показано, що додавання іонів кадмію та іонів перехідних металів призводить до зростання інтенсивності червоно-жовтої люмінесценції, а цинку, алюмінію і свинцю — блакитної. Запропонований механізм роботи сенсора, який пов’язаний з перерозподілом концентрації власних дефектів, що визначають довгохвильову люмінесценцію досліджуваних нанокристалів.
Випаровування поодиноких краплин ізопропанолу з домішками наночастинок Al₂O₃
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Копійка, Олександр Кузьмич; Іванов, Михайло Олександрович; Kopiika, Oleksandr K.; Ivanov, Mykhailo O.
У роботі експериментально досліджено процес випаровування поодиноких крапель ізопропанолу, модифікованого домішками наночастинок оксиду алюмінію Al₂O₃, за різних початкових концентрацій наночастинок і температур навколишнього середовища. Розглянуто нанофлюїди з масовою концентрацією наночастинок 0–3,06%, отримані за допомогою ультразвукової диспергації та стабільні протягом тривалого часу. Випаровування крапель діаметром близько 2 мм досліджувалося в умовах стаціонарного слабкого потоку повітря в горизонтальній електричній печі в температурному діапазоні 370–505 К. Поточний розмір крапель визначався методом відеореєстрації з подальшою обробкою зображень. Показано, що випаровування відбувається у дифузійному режимі та задовольняє закону d². Встановлено, що зі зростанням температури константа швидкості випаровування збільшується, тоді як зі збільшенням початкової концентрації наночастинок Al₂O₃ вона зменшується на 15–50% порівняно з чистим ізопропанолом. Виявлено, що при концентраціях наночастинок понад 1% константа швидкості випаровування прямує до асимптотичного значення, яке зростає з підвищенням температури. За відносно низьких температур і малих концентрацій домішок спостерігається нелінійний характер температурної залежності швидкості випаровування. Отримані результати свідчать, що вміст наночастинок є додатковим керуючим параметром, який дозволяє впливати на характерні часи випаровування та формування парогазових сумішей у дисперсних системах.
Вплив параметрів вдування на характеристики факельного горіння вугілля з високим вмістом летких
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Калінчак, Валерій Володимирович; Черненко, Олександр Сергійович; Дунаєвська, Н. І.; Бондзик, Д. Л.; Kalinchak, Valerii V.; Chernenko, Oleksandr S.; Dunayevska, N. I.; Bondzyk, D. L.
З врахуванням вмісту золи, кінетики виходу летких та гомогенних хімічних реакцій побудована фізико-математична модель горіння вугільного пилу газового вугілля всередині горизонтального реактору постійного діаметру. Враховано зміна розміру, маси і густини частинки при виділення летких газів і вологи; кінетика та тепловиділення в гетерогенних реакцій окислення вуглецю та гомогенних реакціях окислення чадного газу, метану та водню. Модель дозволяє проаналізувати координатні і часові характеристики горіння і самозаймання (температуру частинок і газу; діаметру, маси і густини; концентрацій кисню, азоту і оксидів вуглецю; концентрації горючих летких речовин в газовій фазі факелу (метан, чадний газ, водень) від властивостей викопного вугілля. Показано, що весь процес горіння вугільного пилу можна умовно розділити на два етапи: 1) виділення летких і вологи при розігріві частинок; 2) горіння летких, займання і горіння вугільних частинок. Проаналізовано вплив частки кисню і масової витрати повітря на повноту згорання вугільного пилу і газовий склад продуктів згорання. Наведено результати чисельних розрахунків повноти згорання пилу за різних концентрацій кисню, масових витратах вугільного пилу та збагаченого киснем (35%) повітря, початкової температури газової суміші і різних витратах киснево-збагаченого повітря, за умови сталої масової витрати вугільного пилу. Доведено, що зі збільшенням концентрації кисню у дутті і витрати повітря, збагаченого киснем, повнота згорання зростає: при збільшені кисню від 23% до 35% повнота згорання зростає з 86 до 99 мас. %.
Вивчення кінетики випаровування та горіння крапель парафiнового палива
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Орловська, Світлана Георгіївна; Orlovska, Svitlana G.
В роботі досліджуються процеси випаровування і горіння крапель вищих алканів октадекана і докозана в повітрі. Актуальність цих досліджень обумовлена необхідністю пошуку ефективних палив для гібридних двигунів. Парафін є легкоплавким матеріалом, який може використовуватись в якості екологічно чистого і високоенергетичного палива. Метою даної роботи є дослідження кінетики випаровування та горіння крапель октадекану і докозану, встановлення механізмів цих процесів, визначення сталих випаровування та горіння, а також коефіцієнта дифузії пари вказаних алканів в повітрі. Дослідження проводилися за допомогою розробленого раніше методу визначення швидкостей випаровування та горіння крапель з реєстрацією процесів в реальному часі і комп’ютерною обробкою цифрових зображень. Для досліджень використовувались краплі діаметром від 1,3 мм до 2,05 мм. Випаровування чистих алканів вивчалося в температурному інтервалі 360–510 К. Горіння крапель ініціювалося від потужного іскрового розряду, займання відбувалось миттєво. Отримано наступні результати. Для всіх досліджуваних крапель алканів підтвердився дифузійний механізм горіння, були визначені сталі швидкості горіння і висота полум’я в процесі горіння. Отримано, що, в залежності від початкового діаметру краплі, стала горіння докозану на 15–40% менша, ніж октадекану. Проаналізовано вплив природньої конвекції на характеристики горіння. Дослідження процесу випаровування крапель октадекану і докозану в повітряному середовищі при різних температурах також підтвердили лінійний характер зміни квадрата діаметру крапель з часом (d²-закон). Отримано, що в температурному інтервалі Т = 470 ÷ 510 К швидкість випаровування октадекана в 5 разів більша, ніж докозану. По експериментально знайденим сталим швидкостей випаровування проведена оцінка коефіцієнту дифузії пари досліджуваних парафінів в повітрі. Отримано, що при однаковій температурі значення коефіцієнту дифузії пари октадекану на порядок вищий, ніж докозану.
Аналітичне дослідження концентрацій кисню займання та погасання сухих залишків (коксів) частинок вугілля різного ізоморфізму
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Калінчак, Валерій Володимирович; Черненко, Олександр Сергійович; Дунаєвська, Н. І.; Бондзик, Д. Л.; Kalinchak, Valerii V.; Chernenko, Oleksandr S.; Dunayevska, N. I.; Bondzyk, D. L.
Зменшення запасів антрациту та розширення використання низькореакційних вугілля і біомаси в тепловій енергетиці зумовлюють необхідність детального аналізу умов займання, поруватих вуглецевих частинок, які обумовлені в першу чергу концентрацією кисню в залежності від температури і діаметра частинок ;в другу чергу – температурою і тиску окисника. У роботі досліджено вплив роду вугілля, діаметра, температури окисника на концентрації кисню займання та погасання поруватих частинок вугілля і біомаси різного ізоморфізму в газових сумішах, що містять кисень, за кімнатної температури. Основну увагу приділено частинкам, які складаються з вуглецевого залишку після виділення летких речовин. Розроблено фізико-математичну модель теплової поведінки поруватої вуглецевої частинки з урахуванням тепловиділення внаслідок гетерогенних реакцій окислення, теплообміну з навколишнім газовим середовищем і стінками реактора, а також внутрішньої дифузії кисню та хімічного реагування в порах. У моделі враховано вплив ізоморфізму вугілля через зміну енергії активації, поруватості, питомої поверхні пор і густини частинок. Отримано аналітичні залежності для стаціонарних температур частинок та критичних умов займання і погасання. Показано існування гістерезисної області параметрів, у межах якої займання поруватих частинок можливе шляхом короткочасного підвищення їх початкової температури вище критичного значення. Перехід від антрациту до більш поруватого деревного вугілля приводить до зниження температур займання, мінімальної концентрації кисню та розширення діапазону розмірів частинок, здатних до займання в холодних газових сумішах. Доведено, що врахування реагування всередині пор є необхідним для коректного опису процесів займання і горіння поруватих вуглецевих матеріалів.
Експериментальне дослідження розчинності фулерену С₆₀ у холодильних мастилах та розчинах вуглеводневих холодоагентів з мастилом
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Хлієва, О. Я.; Шестопалов, К. О.; Хлієв, Нікіта Олександрович; Корнієвич, С. Г.; Khliyeva, O.; Shestopalov, K.; Khliiev, Nikita O.; Korniievych, S.
Використання нанодобавок до компресорного мастила є перспективним способом підвищення ефективності парокомпресійних холодильних систем. Фулерен C₆₀ є перспективною добавка до мастила для зменшення зношування та тертя в компресорі. Для застосування цієї добавки важливим є експериментальне дослідження розчинності C₆₀ у мастилі та холодоагенті. Для мінеральних мастил було зафіксовано відносно високий «видима максимальна розчинність» C₆₀, який складав 0,13 мас. % для ХФ16-12 та 0,164 мас. % для Suniso 3 GS. Для алкілбензольного мастила Reniso SP 46 розчинність виявилася дуже низькою — 0,00229 мас. %. Для поліолефірних мастил результат залежав від марки: 0,0684 мас. % для ProEco RF 22 S та менше ніж 0,03 мас. % для Planetelf ACD 100 FY. Ультразвукова обробка мастила з C₆₀ сприяла утворенню пересичених колоїдних розчинів, які, залежно від марки мастила, або характеризувалися довготривалою стабільністю, або швидко переходили в істинний розчин із випадінням осаду C₆₀. Експерименти показали, що масова частка C₆₀, яка відповідає «видимої максимальної розчинності» за умов навколишнього середовища, залежить не тільки від типу мастила, а й від присадок. Розчинення мастила Suniso 3GS із вмістом 0,164 мас. % C₆₀ у пентані в об’ємному співвідношенні 1:9 не призвело до швидкого утворення агрегатів C₆₀. Проте через добу в розчині з’явився осад C₆₀, який повністю розчинився в мастилі після випаровування пентану. Аналогічно, розчинення мастила ProEco RF 22 S із вмістом 0,0684 мас. % C₆₀ у пропані не спричинило осадження C₆₀ протягом 3 годин. Після випаровування пропану мастило залишалося без осаду. Проведений експеримент моделює процес «розчинення C₆₀ ⇄ кластеризація C₆₀» у реальній холодильній системі, що дозволяє розглядати C₆₀ як перспективну добавку до компресорного мастила.
Mechanism for the chemical oxygen-induced sensitization of AgBrI microcrystals spectrally sensitized with anionic dye
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Tyurin, Oleksandr V.; Zhukov, Serhii O.; Bekshaiev, Oleksandr Ya.; Тюрин, Олександр Валентинович; Жуков, Сергій Олександрович; Бекшаєв, Олександр Янович
In this work, the specific disperse systems are considered, which are formed in composite condense materials containing light-sensitive silver-halide microcrystals (MCs). Based on the low-temperature (T = 77 K) luminescent and spectrosensitometric properties of AgBrІ MCs, a mechanism is discussed for the influence of the oxygen treatment on the MCs’ spectral sensitization by an anionic dye. It is shown that, in contrast to the general view prevailing in the current literature, the effect of oxygen cannot be reduced only to decreasing the sensitivity of AgBrI MCs, and its role in the spectral sensitization of AgBrI MCs is not so unambiguous. Within the framework of the proposed mechanism, such ambiguity appears due to the fact that silver centers Ag⁺ and Ag₂⁺, different in their structure, participate in the generation-recombination processes of nonequilibrium charge carriers, which interact with various aggregate forms of the dye adsorbed on the MC surface and are affected by oxygen in different ways. The results will be useful for numerous applications involving such MCs, in particular, for optimisation of holographic and spectrozonal photo-materials, gas-phase sensors and in solar energy systems.
До проблеми використання моделі ідеального розчину в молекулярній фізиці
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Чечко, Влодимир Євгенійович; Chechko, Volodymyr Ye.
Концепцію ідеального розчину сформульовано ще у 80-х роках XIX століття. Однозначність формулювань та визначення на її основі властивостей ідеальних сумішей виключає будь-які неоднозначності в їх тлумаченні. Проте, час від часу в літературі можна зустріти формулювання густини ідеального розчину, що суперечать загальноприйнятому визначенню. Цей невеликий огляд присвячено проблемі використання концепції ідеального розчину у дослідженнях з фізики конденсованого стану. Наведено декілька прикладів проблемних формулювань та проведено їх критичний аналіз.
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, Володимир Євгенійович; Гоцульський, Володимир Якович; Chechko, Volodymyr Ye.; 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, Михайло Олександрович; Тимофієнко, Костянтин Вікторович; Горліченко, А. М.; Chernenko, Oleksandr S.; Ivanov, Mykhailo 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.

Переглянути

Нові надходження