Photophoresis of a Moderately Large High-Viscosity Droplet in a Sliding Mode, Taking into Account Thermodiffusion and Stephan Effects
DOI:
https://doi.org/10.52575/2687-0959-2024-56-3-218-225Keywords:
Photophoresis of Evaporating Droplets, Movement of Droplets in the Field of Electromagnetic Radiation, Heat and Mass TransferAbstract
A theoretical description of the photophoretic motion of a moderately large evaporating highly viscous spherical droplet (absent, circulation of matter inside the droplet and interfacial surface tension forces) in a viscous binary gas mixture with a phase transition of one of the components on the surface of the condensed phase is carried out in the quasi-stationary approximation at low Reynolds and Peckle numbers. In the boundary conditions on the droplet surface, linear corrections by the Knudsen number were taken into account (isothermal, thermal and diffusion slip, temperature and concentration jumps, as well as sliding due to temperature inhomogeneity along the curved surface of the particle), the reactive effect and the contribution of the direct influence of the evaporation coefficient taking into account thermodiffusion and Stephan effects.
Downloads
References
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.
Abstract views: 10
##submission.share##
Published
How to Cite
Issue
Section
Copyright (c) 2024 Applied Mathematics & Physics
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
