Терио- и диффузиофорез капель бинарных растворов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

5 0 ^ 9 'г

МИНИСТЕРСТВО 0№АЗОШШП РОКР МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ^ШШЬ! 0БЛАСГ1ЮЛ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им.Н.К.КРУИЖн

УДК 533.72 на правах рукописи

УШАКОВА Надежда Яковлевна ТЕРИО- И ДМУЗМОФОРЕЗ КАПЕЛЬ БИНАРНЫХ РАСТВОРОВ

Специальность 01.02!. "Теплофизика и молекулярная физика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических паук

Москва 1991

\

Работа выполнена на кафедре теоретической физики Московского ордена Трудового Красного Знамени областного педагогического института им.Н.К.Крупской

Научный руководитель - доктор физико-математических наук профессор Яламов D.H.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

профессор Дадиванян Л.К. .кандидат физико-математических наук Чапланова И.Я. Ведущая организация - Московский институт химического машиностроения

Защита состоится "_"_ 1991 г. в

часов на заседании специализированного совета К 113.11.70 в Московском областном педагогическом институте им.II.К.Крупской /107005, г.Москва, ул.Радио, д.10-а/

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МОПЛ

Автореферат разослан "_"_ 199 _ года

/

Ученый секретарь специализированного --- /'

совета кандидат ф.-к.к.,доцент У^^/вашлачвв Ю.А»

• . " ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБО'Ш

•*"- —• -Актуальность. Проблема, рассмотренная в диссертации, относится в первую очередь к физике неоднородных аэродисперсних

СИСТЕМ.

Термо- и диффузиофорез аэрозольных частиц являются предметом исследования специалистов, занимающихся физикой атмосферы, течением гетерогенных газовых систем, химической технологией, в области медицины, сельского хозяйства и др.отраслях.

В реальных условиях преимущественно встречаются аэрозольные системы, дисперсной фазой которых являются капли растворов, концентрация растворенного в них вещества может меняться в широких пределах.

Выбор в качестве объекта исследования капель растворов , взвешенных в неоднородных бинарных газовых смесях связан о тем, что этот объект пока еще недостаточно освещен в научной литературе.

• Движение аэрозольных систем обычно происходит при неоднородном распределении температуры и концентрации в несущей газообразной среде. Для описания поведения ансамбля частиц в целом нужно знать закономерности поведения в заданных тепловых и концентрационных полях отдельных частиц. Движение капель растворов в неоднородных газах, как правило, сопрожмщотся целик рядом сложных физических эффектов, существенно влпяи:::;»/ на скорость их переноса. Ряд инт«рбсн«к ико1«м№)мос?е(1 :д<ги»*е.) и более ранних работах профессора ии.Йлмиоиа с сотрудиккши, I'/" был рассмотрен случаи, когда умеренно крупные капли диизул-н в бинарной газовой снеси, одни из компонентов которой яидясчзн калой добавкой к оснозиопу/леоущеиу/ газу. Поэтому истаьаалоь открытой проблема построения теории термо- л да#уз»офорим меренно крупных летучих капель бинарных растворов в нсодиурод-

ной бинарной газовой смеси в наиболее общей постановке, когда концентрации газовых компонентов могут принимать любые допустимые значения.

Целью работы является построение теории движения умеренно крупных капель бинарных растворов, взвешенных в неоднородной по температуре и концентрациям двухкомпонентной газовой смеси с произвольным соотношением между концентрациями компонентов, наиболее . полно учитывающей внутренние течения в капле, фазовый переход на ее поверхности; влияние температурных и концентрационных неодно-родиостей на поверхностное межфазное натяжение; термодиффузии во внешней к капле смеси и внутри нее; тепловое, изотермическое и диффузионное скольжения и все известные на сегодняшний день линейные по числу Кнудсена поправки.

При отом решаются следующие задачи:

1. Получение наиболее общих формул для скорости термо- и диффузиофоретического переноса умеренно крупных /и как частный случай - крупных/ летучих капель бинарных растворов и капель чистых веществ. ■

2. Анализ влияния содержания растворенного в капле вещества на термо- и диффузиофоретическую скорость ее движения, а также на отдельные эффекты, дающие вклад в скорость движения как для умеренно крупнцх(1 так и для крупных капель растворов.

3. Анализ влияния отдельных эффектов на скорость термо-

и диффузиофореза Г'Цр) умеренно крупных и крупных капель растворов и чистых вецеств; численная оценка относительного вклада их в скорость термо- и диффузиофореза.

Ц. Исследование влияния содержания летучего компонента во внешней к частице газовой смеси на полную скорость термо-и диффузиофореза и отдельные их- составляющие /как для умеренно крупных, так и для крупных капель растворов и чистых веществ/.

5 _

5. Изучение влияния температуры газовой снеси на и ,' а также на отдельные эффекты, дающие вклад в скорость движения; выяснение численной зависимости относительного вклада отдельных аффектов от температуры газовой снеси.

Научная новизна. Построена более общая, чем ранее, теории движения летучих капель бинарных растворов в неоднородной по температуре и концентрациям двухкомпоненгной газовой смеси. Получены формулы для скорости термо- и диффузлофореза умеренно крупных и крупных капель бинарных растворов и чистых веществ, наиболее полно учитывающие эффекты, оказывающие влияние на движение капель.

Впервые выполнен численный анализ влияния содержания растворенного в капле вещества на 'Ц^ и /а также на отдельные эффекты, дающие вклад в скорость движения/ капель различных размеров, соответствующих рассмотренному интервалу чисел Кнудсена.

Впервые проведена численная оценка относительного вклада отдельных эффектов, оказывающих свое влияние на термо- и диффузио-форетический перенос в газообразных средах; выяснена численная зависимость величин относительного вклада каждого из них от кон-, центрации растворенного в капле вещества; а также от температуры смеси и от концентрации летучего компонента газовой смеси.

Выявлены отличительные особенности движения чистых водяных капель и капель раствора определенной концентрации в зависимости от внесших условий - относительной концентрации летучего компонента газовой смеси и ее температуры - и размеров капель.

Практическое значение. Полученные на основе корректных граничных условии в работе формулы .являются наиболее общими из всех

известных формул для скорости термо- и дпффузиофореза умеренно крупных и крупных капель бинарных растворов в газовой смеси. Ошь позволяют находить значения термо- и диффузиофоретической скорости при произвольной концентрации растворенного в капле вещества /ОзС -£1/ и относительной концентрации летучего компонента газового смеси /О ^ I/. Дачи рекомендации по использовании формул, полученных в работе.

Знание формул для скорости термо- и диффузиофоретичсского движения летучих капель растворов /и как следствие из них - для летучих и нелетучих жидких капель чистых веществ, твердых частиц/ в газовых смесях дает возможность качественно и количественно прогнозировать поведение частиц, что представляет определенный интерес для широкого круга специалистов, занимающихся проектированием и конструированием приборов и установок, в которых исследуются и формируются аэрозольные системы, для метеорологов и др.

Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях и теоретических семинарах в НОШ им. Н.К.Крупской /19В5-1988г.г./, на кафедре физики АГПИ им.М.В.Ломоносова /19Ь9г./, на научном семинаре кафедры физика Московского института химического машиностроения /1990г./. По результаИ? диссертации опубликовано 7 работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, двух глав, содеркацих основные выводы; практических рекомендаций; двух приложений. Материал изложен на 161 листе машинописного текста, включая 13«таблиц, 56 графиков и диаграмм и библиографию из 73 наименований на В листах.

С О ДЕРЯ ЛН И £ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность работы, анализируется известная литература по теоретическому исследованию особенностей

термо- и диффузнофоретического движения в газообразных средах крупных и умеренно крупных аэрозольных частиц, и на этой основе формулируются цель и задачи работы.

В первой главе дается обзор теоретических работ, посвященных изучению явления термофоре за. Особенности териофоретического движения крупных и умеренно крупных твердых частиц и капель чистых веществ изучены достаточно подробно. Встречающиеся на практике аэрозоли наряду с каплями чистых веществ содержат и капли растворов, образовавшихся, например, в процессе конденсации паров воды на поверхности гигроскопических ядер. Скорость испарения капель растворов сильно зависит от концентрации растворенного в ней вещества /Ермошина Л.Н., Лебедев С.Л.,1967г./, что, естественно, сказывается и на скорости термофореза капель растворов. Изучении термо-фореза капель растворов посвящена целая группа работ, результаты которых обобщены в монографии йламова Ю.И., Галояна В.С.,1965г.

Дальнейшее развитие теории термофореза, наиболее полно учитывающей все известные поправки по числе Кнудсена и эффекты, оказывающие влияние на движение капель /в том числе и влияние концентрации летучего компонента газовой смеси/, имеет большое научное и прикладное значение, а также позволило внести уточнение в расчеты, проведенные в более ранних работах и привести корректные граничные условия /в той их части, где учитываются зависимость концентрации насыщенных паров летучего компонента и коэффициента поверхностного натяжения от температуры поверхности капли/.

Здесь же приводится постановка и решение задачи о движении сферической капли бинарного раствора, состоящей из молекул гигроскопического /растворенного/ вещества и летучего вещества-растворителя , взвешенной в двухкомпонентной газовой смеси с заданным на бесконечности градиентом температуры • Первый компо-

нент газовой снеси образуют молекулы пароэ вещества - растворите-

u

ля капли, а молекулы второго /несущего/ компонента смеси фазовых превращения на поверхности частицы не испытывают. Размеры капли соответствуют числам Кнудсена 0,01^ ^,3. Тепло- и нассопе-

ренос внутри капли и в окрестности нее протекают при тепловых и диффузионных числах Пекле много меньших единицы. Описание движения проводится в квазистационарном приближении с использованием гидродинамического метода.

Решение задачи проводится в сферической системе координат , начало которой жестко связано с центром капли. При этом скорость термофоре за itZj,— / - скорость движения центра тяжести газовой смеси относительно капли/.

Х-

При наложенных вше ограничениях распределение полей массовой скорости V* , давления р , температур7" вне /величины снабжены индексом "е"/ и внутри капли /индекс "¿"/, относительной концентрации и плотности С^- описываются следующей линеа-

ризованной системой уравнений газовой динамики:

v

гТе «Ч> , v'TL « О,

а)

л л - 3s

где и„ и - коэффициенты динамической вязкости; п^ ' Ч ~ м *

р - "ад

(нл и - массы молекул компонентов газовой смеси; а

концентрации молекул первого и второго сорта в газе;°>» и -масса и концентрация молекул гигроскопического вещества раствора, И^.- концентрация молекул лот^чего вещества в растворе; причем

При и-*«» справедливы следующие условия:

где Рв^»"^" - Давление, температура и относительная концентрация летучего компонента сиеси на больших расстояниях от капли /1/.

На поверхности капли /Ъ=» Я / выполняются условия:

1. условие, учитывающее наличие касательного к поверхности капли перепада скоростей /с учетом теплового, изотермического, диффузионного скольжения и вкладов в них эффектов, обусловленных кривизной поверхности, и барнеттовских эффектов/;

2. непрерывности радиальной и касательной составляющих тензора напряжений на поверхности капли;

3. непроницаемости второго /несущего/ и непрерывности первого /летучего/ компонента газовой смеси в каждой точке поверхности капли;

4. непроницаемости поверхнсстикапли для растворенного в ней вещества;

5. непрерывности радиального патока тепла через поверхность капли;

6. наличие скачков температуры и относительной концентрации летучего компонента газовой смеси в слое Кнудсена.

Подстановку решений, удовлетворяющих системе уравнений (I) и граничным условиям на бесконечности (2) , в газокинетические I' граничные условия на поверхности капли дает систему алгебраических линейных уравнений, в ходе решения которой была получена формула для скорости термофоретического движения умеренно крупных капель бинарных растворов в двухком/-понентной газовой смеси.

Новым в ней является учет поправок на растекание в слое Кнуд-

сена потока тепла / Ча. /, массового / ~ Ч^ / и диффузионного , гст). т

' чб » я> ' П0Т°К033 11 поправки на кривизну поверхности капли

'(<Ь\

/» а также учет зависимости коэффициента поверхностного натяжения от концентрации растворенного в капле вещества.

17 - ^ ^ Р<т)

Чг'-гКы у/ ь ' о)

п п + г ч-Р-Р _Г — С

г - <т?Г Ъ'Т г<гс Чьг > Ут> Р тъе. /выражения для безразмерных коэффициентов , , Гс ,

Г , Р^,, , ^ здесь не приводятся в силу их громоздкости/. Р Г' ]™ "^е. -к»

Полная скорость термофоретического движения "Ц, (3 ) определяется совместным влиянием отдельных аффектов: теплового и диффузионного скольжений пропорциональных>соответственно, и ; капиллярных эффектов, связанных с зависимостью поверхностного межфазного натяжения от температуры поверхности капли и от концентрации растворенного в капле вещества /'* ^ /; реактивного эффекта /, вызванного неоднородность» фазового перехода вдоль поверхности капли; эффектов растекания молекул Газовой смеси Л^т» и р^ь /, связанных с неоднородностью градиентов температуры и концентрации в слое Кнудсена, и влиянием термодиффузии во внешней к капле газовой снеси ¿у»^/.

Эффекты пропорциональные , Р^, вызывают движе-

ние частицы в напрМёнии противоположном вектору С^Т^Хо » а чгТ» < ^ге ~ в направлении вектора (УТИ Капиллярные эффекты /"^гр / существенно зависят от содержания в капле растворенного вещества; на тепловое и диффузионное скольжения, реактивный аффект, а также эффекты, связанные с растеканием молекул компонентов смеси в слое Кнудсена, влияние содержания гигроскопического вещества сказывается в меньшей степени.

В предельных случаях: I/ при Сц-* 0 получено выражение для скорости термофореза умеренно крупных летучих капель чистого вещества; 2/ при —0 - для крупных летучих капель бинарных растворов и чистого вещества.

Заключительный раздел главы посвящен изучении особенностей териофоретического движения капель. Приводятся результаты численного анализа формулы скорости термофореза умеренно крупных / и как предельный случай - крупных/ на примере испаряющихся чистых водяных капель и капель водного раствора ЛаС1- в газовой смеси "водяной пар - воздух" /при относительных концентрациях летучего

компонента

С.

=0,0001; 0,05; 0,15/ в интервале температур

от 283 К до 333 К. Оценки проведены при относительных концентрациях растворенного вещества от 0 до 0,25 для капель радиусами

30 мкм * 0,2 мкм /численный анализ проводился без учета внутренней

I,c¿i ..CP)

и внешней термодиффузии гЦ^ - 0 и 14 = О/.

Термофоретическая скорость капли зависит от размеров ее, концентрации растворенного вещества и от внешних условий, в которых происходит движение, - относительной концентрации летучего компонента газовой снеси / / и ее температуры / "Хе. /.

При переходе через числа Кнудсена д- ^ 0,01 скорость термо- фореза пеняет знак. В зависимости от размеров капли, а также от внесших условий / Т^ , / скорость движения чистой капли радиуса Í? по величине может быть выше или ниже, чем скорость капли раствора определенной концентрации /того же Я /. Размерами капель v внешними условиями определяется и направление их движения в поле градиента ^емнератури /см.рис.I и 2/.

Рис. I

— С , = О i

/Условные обозначения: - =0,OOOI;

----- lie =0.15/.

Оценитется относительный вклад всех аффектов, оказывающих влияние на перенос капель в газовой смеси. Величина его зависит от размеров капель, температуры смеси и относительной концентрации летучего компонента газовой смеси, окружающей частицу.

Для умеренно крупных /как чистых, так и капель раствора/ в случае их движения в простом газе тепловое скольжение является определяющим. При числах Кнудсена К п* 0,01 доминирующим же является эффект, связанный с зависимостью поверхностного межфазного натяжения от температуры в случае движения чистых водя-

ных капель указанных размеров; а при термофоретическом движении капель раствора этих размеров превалирующими являются

два эффекта пропорциональные f^j- и , совместное действие которых уменьшает скорость по величине, но не изменяет направления движения. Диаграммы, показывающие относительный вклад отдельных

эффектов в скорость переноса умеренно крупных и крупных капель раствора и чистого вещества приведены в"Приложении 1" диссертации.

Выявлены отличительные особенности влияния температуры газовой снеси на скорость термофореза чистых капель и капель бинарного раствора.

Во второй главе дается обзор теоретических работ, посвященных изучению явления диффузиофореза частиц. Тот факт, что скорость испарения капель растворов зависит от концентрации гигроскопического вещества, как и в случае термофореза, не монет не сказаться и на скорости диффузифорегическаго переноса капель растворов в газовых смесях.

По аналогии с решением задачи о термофорезе решается задача о движении умеренно крупных летучйх капель бинарного раствора в двухкомпонентной газовой смеси/при произвольных концентрациях газовых компонентов/, в которой заданы на бесконечности градиенты относительных концентраций компонентов смеси ^Д^и } *гДг/' Постановка задачи здесь во многом похожа

на постановку задача в теории термофореза.

Получена формула для скорости диффузиофорегического движения умеренно крупных /0,01^-^- <. 0,3/ и крупных /■^--»►0 / летучих капель бинарных растворов /и как предельный случай - для чистых капель О/ в двухкошонентноя газовой смеси:

где ¡Г I Г -р./г-р + г

<гТ о-е тс Р ¡>71 рТ ТТза

Проводится численный анализ полученных формул при тех же условиях, что и в случае термофореза.

Диффузиофоретический перенос капель раствора

гка произвольной концентрации /0=5 £¿¿^0,25/, размеры которых соответствуют

~ 0,3, происходит в направлении вектора градиента относительной концентрации летучего компонента газовой снеси / р^^ О/.

Зависимость безразмерного коэффициента , определявшего пол-

ную скорость диффузиофорезо. капель, от числа Кнудсена для чистых водяных и капель раствора /\!а.С£- с ¿¿зд =0,25 при температуре смеси " К и 0,0001 приведена на рис.3.

рЫ о.ог

о,1

о.г

-20 -нр -6,0 Рис.З-^О

Скорость диффузиофоретического движения капель раствора заданного радиуса Я вине /по величине/ скорость движения чистых водяных капель того же размера.

Влияние содержания растворенного в капле вещества в различной степени сказывается на скорости диффузиофореза капель в зависимости от их размера, а такие от температуры окружающей частицу газовой смеси /результаты анализа'приведены в таблице 2.4.1 диссертации/ С увеличением концентрации гигроскопического вещества капли данного Я величина скорости диффузиофоретического движения возрастает; при от ом чем ниже температура газовой смеси, тем выше по величине скорость капли раствора /с С- 0/ заданной концентрации и внше степень влияния содержания растворенного в капле вещества.

Степень влияния содержания гигроскопического вещества на

Л

ж

уменьшается с ростом числа Кнудсена <; 0,3/. Увеличение

^оЗС- наиболее существенно сказывается на скорости диффузиофореза крупных капель.

Как и и первой главе, рассматривается влияние отдельных эффектов /см. формулу С 4) / на умеренно крупных и крупных капель раствора и чистого всми'тва; дается численная оценка относи*

. оительного вклада их в скорость диффузиофореза.

Диффузионное скольжение / 11 эффект пропорциональный

вызывают движение капель в направлении противоположном вектору градиента ) . а эффекты, связанные с переменным межфазным натяжением Д/ури ^-с РеактишшЯ -^^р / " эФФек,г ПР°-порциональный - в направлении вектора Су*^)^. Тепловое скольжение /~ / в случае диффузиофореза умеренно крупных капель вызывает перенос частиц в направлении вектора (у*» а в случае движения крупных капель - в противоположном ему направлении.

Величина относительного вклада отдельных эффектов, оказывающих свое влияние на диффузиофорётическое движение капель, зависит от размеров капель, температуры газ/-овоЯ смеси и относительной концентрации растворенного в капле вещества и летучего компонента смеси /результаты анализа приведены на соответствующих диаграммах в "Приложении 2" диссертации/.

Исследуется влияние температуры газовой смеси на скорость диффузиофоретического движения капель. Выявлены отличительные особенности зависимости коэффициента , рассчитанного для чистых водяных капель и капель раствора , от температуры газовой смеси. Здесь важно отметить, что в зависимости от концентрации растворенного в капле вещества и размеров капли характер численной зависимости от*"^ркорости диффузиофореза различен /см.рис.¿«15/

Увеличение относительной концентраций летучего компонента газовой смеси приводит к уменьшению скорости диффузиофореза как чистых водяных капель, так и капель раствора, но не изменяет направления их движения. В случае движения крупных капель в двухкомпонен-тной смеси выявлены отличительные особенности зависимости от.относительной концентрации летучего компонента газовой смеси коэффициента ГГ*> , рассчитанного для чистых капель и для капель раствора.

ОСНОВНЫЕ ВНВОДИ

1. Получены многочленные формулы /и их предельные случаи/ для скорости териофоретичеокого и диффузиофоретического движения умеренно крупных капель бинарнцх растворов в двухкомпонентной газовой смеси при произвольном отношении концентраций компонентов; проведен численный анализ полученных формул.

2. Анализ показал, что скорость термо- и диффуэиофореза капли /О.Ок^О, 3, ^ -» 0/ зависят от концентрации растворенного в ней вещества м от внешних условии, в которых происходит движение, -

Л

- относительной концентрации летучего компонента газовой смеси и ее температуры.

а/. Показано, что при скорость термофореза меняет

знак.

В зависимости от размеров капли, а также от внешних условий

Г7

/ , / скорость термофоретичеекого движения чистой кап-

ли / Й / по величине может быть выше или шие, чем скорость кан-лк раствора определенной концентрации /того же б /. Размерами капель и внешними условиями определяется и направление движения их в поле градиента температуры.

б/ Диффузиофоретический перенос капель раствора произвольной концентрации, размеры которых соответствуют 0,01^ ^ < 0,3, происходит в направлении вектора градиента относительной концентрации летучего компопонента газовой омеси. Скорость диффузиофоре-за капель раствора заданного радиуса выше /но величине/

скорости движения чистых водяных капель того же размера.

в/ Влияние содержания растворенного в капле вещества в различной степени сказывается на Ц^ М капель в зависимости от их размера, а также от температуры окружающей частицу газовой смеси. С увеличением концентрации гигроскопического вещества капли данного Ц величина скорости как диффузиофоретического, так и термо- форетического движения возрастает /для умеренно крупных частиц/; при этом в случае диффузиофореза чем ниже температура газовой смеси, тем выше степень влияния содержания растворенного в капле вещества, а в случае термофореза степень влияния понижается.

Р обоих случаях - и термофореза, и диффузиофореза - стоне.1Ь влияния содеряания растворенного в капле вещества на скорость движения уменьшается с ростом числа Кнудсена / 0,3/;

увеличение наиболее существенно сказывается ни скорости пе-

реноса крупных капель.

3. Скорость движения летучих капель в неоднородной но температуре и концентрациям газовой смеси определяется эффектами теплового и диффузионного скольжений; эффектами, связанными с зависимость!,] нежфазного поверхностного иатякенид от температуры и от концентрации растворенного л капле вецества; реактивным эффектом,

1У

вызванным неоднородностью фазового перехода на поверхности капли; аффектами, связанными с растеканием молекул компонентов газовой смеси в слое Кнудсеиа /в случае движения крупной капли последними можно пренебречь/.

Рассмотрено влияние указанных выше эффектов, дающих свой вклад в скорость переноса, на величину скоростей и М умеренно крупных и крупных капель бинарного раствора /и как предельный случая - чистых водяных капель/ в газовой смеси а/ В случае термофореза эффекты пропорциональные ¡^^, Р^, , , вызывают движение частицы в направлении противополонном вектору ~ "положительные" эффекты; пропорциональные

• ~ "отрицательные" эффекты.

б/ В случае диффузиофореза эффекты пропорциональные р~ и вызывают движение капель в направлении противоположном вектору градиента (у^г"положительные" эффекты; а пропорциональные Р^, Fg.fi - "отрицательные" эффекты. Здесь необходимо подчеркнуть, что тепловое скольжение в случае диффузиофо-реза умеренно крупных капель вызывает перенос частиц в направлении вектора (^^Л . а в случае движения крупных капель - в противо-

л оо

положном ему направлении.

в/ Показано, что /как в случае термофоретического, так и диффузиофорегического движения/ капиллярные эффекты , Р^ /

существенно зависят от содержания в капле растворенного вещества; на тепловое и диффузионное скольжения, реактивный эффект, а также эффекты, связанные с растеканием молекул компонентов снеси в слое Кяудсена, влияние содержания гигроскопического вещества сказывается в меньшей степени.

Дана численная оценка относительного оклада указанных выше эффектов в скорости ^^ и умеренно крупных и крупных ка-

пель раствора и чисцг: водяных капель. Величина относитель-

ного вклада отдельных эффектов зависят от размеров капель, температуры газовой смеси и относительной концентрации летучего компонента смеси, окружающей частицу.

Для умеренно крупных капель / как чистых, так и капель раствора/ в случае их движения в простом газе тепловое скольжение является определяющим. При числах Кн < 0,01 доминирующим, является эффект, связанный с зависимостью поверхностного натядения от температуры /- (^¡р/, в случае движения чистых водяных капель указанных размеров; а при движении капель раствора ЛпШ. этих размеров превалирующими являются два эффекта - пропорциональные и -- совместное действие которых уменьшает скорость движения по величине, но не меняет направление движения. Этот вывод справедлив как для движения капель в поле градиента температуры, так и для движения- их в поле градиента концентрации летучего компонента.

5. Исследовано влияние температуры газовой смеси на скорости термо- и диффузиофоретического переноса капель. Выявлены отличительные особенности зависимости коэффициентов и ^ рассчитанных для чистых водяных капель и капель раствора, от температуры Т газовой смеси. Здесь важно отметить, что в зависимости от концентрации растворенного в капле вещества и размеров капли характер численной "зависимости скоростей термо- и диффу-зиофореза от различен.

6. Скорости термо- и диффузиофоретического движения капель зависят от содержания паров летучего компонента в окружающей частицу газовой смеси. Увеличение приводит к уменьшению величин скоростей '(¿гр и умеренно крупных капель как чистых водяных, так и капель раствора, но не изменяет направление движения.

В случае и термо- и диффузиофоретического движения крупных капель в двухкомпонентной газовой смеси выявлены отличительные особенности зависимости от относительной концентрации летучего

Г CT)

компонента смеси коэффициентов г

Ст) '->)

, рассчитанных

для чистых капель и для капель раствора

о

о ^ работах:

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

1. Йламов W.И..Ушакова H.H. К теории термофореза умеренно крупных капель концентрированных растворов. В сб.: Физическая кинетика и гидромеханика дисперсных систем. МОПИ им.Н.К.Крупской. М. ,1986.С,2-23. Деп.в ВИНИТИ,K32I-BÖ6.

2. Ушакова Н.Я. Диффузиофорез умеренно крупных капель концентрированных растворов. В сб. .'Физическая кинетика и гидромеханика дисперсных систем. МОПИ им.И.К.Крупской.M.,19i36.C.I20-H(3.Деп.в ВИНИТИ, №532i-Bti6.

3. Яламов К).И..Ушакова H.H. Движение умеренно крупных капель концентрированных растворов в неоднородных бинарных газовых смесях. В сб.Избранные проблемы физической кинетики и гидродинамики дисперсных систем. МОШ им.Н.К.Крупской.И.,1906.0.1^-20.Деп.в ВИНИТИ, К675-В87.

Ушакова H.H. .Вшканов А.Л.,Савков С.А.,Щукин Е.Р.,Яламов iß.И, Термофорез умеренно крупных летучих капель. В сб.:Избранные проблемы теоретической и математической физики. МОПИ им.Н.К.КРупской, М.,19ОТ.С.З-15.Деп.в BiilfflTll,№65ö4-Bb7.

5. Ушакова Н.Я..Щукин Е.Р., Планов Ю.И.,Юшканов A.A..Савков С.А. Диффузиофоретический перенос умеренно крупных капель бинарных растворов. В сб.-.Избранные проблемы теоретической и математической физики. МОПИ им.Н.К.Крупской. И. 1907.0.1^^-160.Деп.в ВИНИТИ, №65öi»-Btf?.

6. Ушакова H.H., Яламов 1>.И. Термо- и диффузиофоретический перенос капель бинарных растворов. Архангельск,Ш9. -172с. Деп. В ВИНИТИ,595b-Bö9.

7. Ушакова H.H., Планов Ю.И. Термофорез умеренно крупных капель бинарных растворов. - ИФН,1991,т.60ДЗ.С.50У-509.