Фотофорез умеренно крупной высоковязкой капли в режиме со скольжением с учетом термодиффузионных и стефановских эффектов

Авторы

  • Николай Владимирович Малай Белгородский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0000-0003-3400-5371
  • Павел Витальевич Сохань Белгородский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0009-0002-5152-240X
  • Юлия Ивановна Шостак Белгородский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0000-0002-9588-5117

DOI:

https://doi.org/10.52575/2687-0959-2024-56-3-218-225

Ключевые слова:

фотофорез испаряющихся капель, движение капель в поле электромагнитного излучения, тепло- и массоперенос

Аннотация

В квазистационарном приближении при малых числах Рейнольдса и Пекле проведено теоретическое описание фотофоретического движения умеренно крупной испаряющейся высоковязкой капли сферической формы (отсутствуют циркуляция вещества внутри капли и силы межфазного поверхностного натяжения) в вязкой бинарной газовой смеси с фазовым переходом одного из компонентов на поверхности конденсированной фазы. В граничных условиях на поверхности капли учитывались линейные поправки по числу Кнудсена (изотермическое, тепловое и диффузионное скольжения, скачков температуры и концентрации, а так же скольжение, возникающее из-за неоднородности температуры вдоль искривленной поверхности частицы), реактивный эффект и вклад прямого влияния коэффициента испарения с учетом термодиффузионных и стефановских эффектов.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Николай Владимирович Малай, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры теоретической и экспериментальной физики, Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
г. Белгород, Россия

E-mail: malay@bsu.edu.ru
ORCID: 0000-0003-3400-5371

Павел Витальевич Сохань, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

аспирант второго года обучения кафедры теоретической и экспериментальной физики, Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
г. Белгород, Россия

E-mail: sokhanp95@gmail.com
ORCID: 0009-0002-5152-240X

Юлия Ивановна Шостак, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

аспирант третьего года обучения кафедры теоретической и экспериментальной физики, Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
г. Белгород, Россия

E-mail: juliashostak@mail.ru
ORCID: 0000-0002-9588-5117

Библиографические ссылки

Ehrenhaft F. 1918. Die Photophorese, 361(10):81-132.

Cheremisin A.A., Kushnarenko A.V. 2013. Photophoretic interaction of aerosol particles and its effect on coagulation in rarefied gas medium. J. of Aerosol Science, 62:26-39.

Гращенков С.И. Использование метода конечных элементов для расчета скорости фотофореза крупных аэрозольных частиц. 2017. Colloid Journal, 79(5):596-604.

Малай Н.В., Лиманская А.В., Щукин Е.Р., Стукалов А.А. 2012. Фотофорез нагретых крупных аэрозольных частиц сферической формы. Журнал технической физики, 82(10): 42-50.

Gui-hua Chen, Lin He, Mu-ying Wu, and Yong-qing Li Temporal Dependence of Photophoretic Force Optically Induced on Absorbing Airborne Particles by a Power-Modulated. 2018. Phys. Rev. Applied, 10 (5).

Малай Н.В., Щукин Е.Р. Фото-и термофорез нагретых умеренно крупных аэрозольных частиц сферической формы. 2019. Журнал технической физики, 89(4): 500-506.

Cortes J., Stanczak C., Azadi M., Narula M. et al. Photophoretic Levitation: Photophoretic Levitation of Macroscopic Nanocardboard Plates. 2020. Advanced Materials, 32 (16): 207-227.

Малай Н.В., Щукин Е.Р., Шулиманова З.Л. Фото-термо-и диффузиофорез крупных нелетучих аэрозольных частиц сферической формы в бинарных газовых смесях. 2020. Оптика атмосферы и океана, 33(6): 476-482.

Leonardo A. Ambrosio Photophoresis in the slip-flow and free molecular regimes for arbitrary-index particles. 2020. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 255: 107276.

Schafer B., Kim J., Vlassak J., Keith D. Towards photophoretically levitating macroscopic sensors in the stratosphere. 2022. Applied Physics (physics. app-ph.): 1-39.

Mitri F.G. Optical Magnus effect in the photophoresis of a spinning absorptive dielectric circular. 2022. Applied Optics, 61(5): 1203-1211.

Малай Н.В., Щукин Е.Р., Шостак Ю.И. О влиянии теплообмена на фотофорез нагретой крупной аэрозольной частицы. Теплофизика высоких температур, 60(6):866-872.

Souvik Sil Anita Pahi, Aman Anil Punse, and Ayan Banerjee Ultrastable Three-Dimensional Photophoretic Trap in Air Facilitated by a Single Multimode Fiber. 2024. ACS Photonics, 11(1): 159–170.

Галоян В.С, Яламов Ю.И. 1985. Динамика капель в неоднородных вязких средах. Ереван, Луйс. 207.

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. 2003. Теоретическая физика. Т. VI. Гидродинамика. М.,Физматлит. 731.

Тихонов А.Н., Самарский А.А. 1972. Уравнения математической физики. М., Наука. 735.

Хаппель Дж., Бреннер Г. 1976. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса. М., Мир.630.

Яламов Ю.И. О влиянии коэффициента испарения на диффузиофорез крупных капель.1990. МОПИ, Деп. В ВИНИТИ № 4120-Б-90.

Яламов Ю.И., Поддоскин А.Б., Юшканов А.А. 1980. О граничных условиях при обтекании неоднородно нагретым газом сферической поверхности малой кривизны. ДАН СССР, 254(2): 1047-1050.

Поддоскин А.Б., Юшканов А.А., Яламов Ю.И. 1980. К вопросу о термофорезе умеренно крупных аэрозольных частиц. Журнал технической физики, 50(1): 158-160.

Борен К., Хафмен Д. 1986. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М., Мир. 660.

Рязанов К.С., Попов И.В., Малай Н.В. Вычисление распределения поглощаемой электромагнитной энергии внутри частиц сферической формы 2010. Свид. о госуд. регистрации программы для ЭВМ № 2010616043 14.09.2010.

Береснев С.А., Ковалев Ф.Д., Кочнева Л.Б., Рунков В.А., Суетин П.Е., Черемисин А.А. 2003. О возможности фотофоретической левитации частиц в стратосфере. Оптика атмосферы и океана, 16(1): 52-57.

Ryan W. Bosworth, A.L. Ventura, A.D. Ketsdeverand, S.F. Gimelshein Measurement of negative thermophoretic force.

J. of Fluid Mechanics, 805: 207-221.


Просмотров аннотации: 16

Поделиться

Опубликован

2024-09-30

Как цитировать

Малай, Н. В., Сохань, П. В., & Шостак, Ю. И. (2024). Фотофорез умеренно крупной высоковязкой капли в режиме со скольжением с учетом термодиффузионных и стефановских эффектов. Прикладная математика & Физика, 56(3), 218-225. https://doi.org/10.52575/2687-0959-2024-56-3-218-225

Выпуск

Раздел

Физика. Математическое моделирование