Влияние физико-химических характеристик аэрозолей на особенности их осаждения из гидродинамических потоков на препятствиях при определении дисперсного состава

• Автор: Припачкин, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

1.1. Методы оценки дисперсного состава.

1.2. Механизмы осаждения аэрозольных частиц в волокнистых фильтрах и на каскадах импактора

1.3. Численное моделирование каскадов импактора и модельных фильтров

Постановка задачи исследований

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ МЕТОДА МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛЕЙ ТЕЧЕНИЯ И РАСЧЕТА ОСАЖДЕНИЯ ЧАСТИЦ

2.1 Подходы к численному моделированию течения среды с частицами дисперсной фазы в коде .

2.2 Методы расчета коэффициента захвата и эффективного диаметра разделения

2.3 Геометрии модельных фильтров и каскадов импактора. Разработка в САПР и подготовка к расчету в
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ СРЕДЫ С ЧАСТИЦАМИ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ В КОДЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСАЖДЕНИЯ ЧАСТИЦ НА ФИЛЬТРАХ.
3.1 Оценка и сравнение с экспериментальными данными силы сопротивления на единицу длины волокна в двухмерных и трехмерных модельных фильтрах при конечных числах
3.2 Оценка и сравнение с экспериментальными данными коэффициента захвата частиц волокнами в двухмерных и трехмерных модельных фильтрах при промежуточных числах Рейнольдса.
3.3 Экспериментальные исследования эффективности осаждения аэрозольных частиц в условиях аналитической фильтрации для пакета фильтров из материалов ФП
3.4 Оценка и сравнение с экспериментальными данными эффективности осаждения частиц в трехмерных моделях каскадов персонального импактора
ГЛАВА 4. КОНСТРУКЦИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА АЭРОЗОЛЕЙ.
4.1. Описание конструкции устройства
4.2. Математическая модель
ГЛАВА 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАСКАДНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА АЭРОЗОЛЕЙ.
5.1. Оценка дисперсного состава аэрозолей
5.2. Оценка дисперсного состава аэрозолей селена и с тронция
5.3. Оценка дисперсного состава радиоактивных аэрозолей и
5.4 Условия применимости каскадного устройства для определения дисперсного состава радиоактивных аэрозолей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Разработка и оптимизация алгоритмов оценки характеристик логнормального распределения аэрозольных частиц по размерам с
помощью устройства для отбора аэрозолей на основе измеренных долей осажденного вещества на каскадах импактора и фильтрах пакета. Основные результаты работы, доложены на следующих научных конференциях и семинарах ii , ii, , i Всероссийская конференции по физической химии и нанотехнологиям НИФХИ, Москва, ноября г. Научная сессия НИЯУ МИФИ, Москва, января г. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 2 опубликованы в журналах из списка ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, утвержденных ВАК РФ, 3 патента, тезисы 4 докладов на российских и международных конференциях. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Общий объем составляет 6 страниц печатного текста, в том числе рисунков, таблиц, страниц списка литературы. В главе 1 приведен литературный обзор методов оценки дисперсного состава аэрозолей, исследований в области инерционного осаждения аэрозольных частиц на волокнах фильтров и обзор работ в области вычислительной гидродинамики при моделировании импактора и фильтрующих сред. В главе 2 описаны теоретические основы методов моделирования каскадов импактора и создание моделей фильтров. Обоснованы расчетные схемы программного средства для проведения исследований по оценки гидродинамических характеристик потоков в импакторах и моделях фильтров. Проведено моделирование гидродинамической среды на каскадах импактора и выполнена оценка эффективности инерционного осаждения частиц в широком диапазоне Яе. Для режимов течений Яе выполнено сравнение с теоретическими расчетами Марпла и других, а для режимов течений Яе приведено сравнение с экспериментальными данными. В главе 4 приведено описание реальной конструкции устройства для определения дисперсного состава аэрозолей, созданного на базе персонального импактора и пакета фильтров. Приведены результаты калибровки конструкции каскадного устройства на основе установленных закономерностей влияния физикохимических характеристик аэрозолей при их осаждении из гидродинамических потоков на препятствиях. В главе 5 приведено описание практического использования разработанного на основе установленных закономерностей осаждения аэрозолей устройства средства для определения дисперсного состава аэрозолей. Приведены результаты оценки дисперсного состава аэрозолей известных спектров. Определены условия использования каскадного устройства для оценки дисперсного состава радиоактивных аэрозолей. ГЛАВА 1. Авторадиография, как и любой иной метод, обладает рядом достоинств и недостатков. Несомненным достоинством является высокая чувствительность метода. Очевидным недостатком метода является то, что с его помощью не представляется возможным определить связана ли звезда с частицей, полностью состоящей из радиоактивного материала или радиоактивное вещество связанно с неактивной частицей, плотность вещества которой отличается от плотности радиоактивного материала. В этом случае возникает дополнительная неопределенность при оценке дисперсного состава. Обработка авторадиограмм является трудоемким процессом. Изза длительности получения результатов вследствие продолжительной экспозиции. Метод не нашел своего применения в системе мониторинга загрязненности воздуха рабочих помещений радионуклидами. Однако он активно используется для исследовательских целей. Метод многослойных фильтров ММФ широко используется в России в практике аэрозольного мониторинга. С его помощью удалось определить дисперсный состав радиоактивных и неактивных аэрозолей различного генезиса 1 , в частности, на исследовательских ядерных реакторах и АЭС. ММФ существенно упростил проведение комплексного мониторинга газоаэрозольных продуктов Чернобыльской аварии. В результате введения в действие НРБ разработаны Методические указания по определению дисперсности радиоактивных аэрозолей на предприятиях атомной промышленности, основанные на ММФ 5. Несомненными достоинствами метода являются простота использования, низкое аэродинамическое сопротивление пакета фильтров, возможность эффективно осаждать частицы тонкодисперсного диапазона менее 1 мкм.