Теплоперенос в дисперсных системах различного состава и конфигураций

• Автор: Смирнова, Марина Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 150 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава . ТЕПЛОПЕРЕНОС ПОД ДЕЙСТВИЕМ ТЕПЛОВЫХ ИСТОЧНИКОВ В СИСТЕМЕ ОДИНОЧНАЯ МАКРОЧАСТИЦА ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

1.1. Введение обзор литературы.

1.2. Теплоперенос под действием тепловых источников электромагнитной природы в системе одиночная частица окружающая

1.3. Теплоперенос в системе неоднородная

макрочастица окружающая среда.

1.4. Дисперсная частица в ограниченном

пространстве2

Глава 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В ДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМЕ, СОДЕРЖАЩЕЙ РАЗЛИЧНОЕ ЧИСЛО ЧАСТИЦ.

2.1. Математическая модель теплопереноса в дисперсной

системе
2.2. Основные положения метода конечных элементов.
2.3. Результаты вычислительных экспериментов и их
анализ для монодисперсных систем.
2.4. Результаты вычислительных экспериментов и их
анализ для полидисперсных систем.
2.5. Результаты вычислительных экспериментов и их
анализ для дисперсных систем, различных по составу.
2.6. Влияние на теплоперенос в дисперсной системе зависимости тепловых источников от температуры
Глава 3. ОПТИМИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ
ТЕПЛОПЕРЕНОСА В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ.
3.1. Общий подход
3.2. Решение задачи оптимизации для системы две сферические частицы окружающая среда.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


ЧГ комплексный показатель преломления. Пдробно эти случаи рассмотрены в монографии . В настоящее время имеются пакеты прикладных программ для проведения расчетов электрического и магнитного полей как внутри сферической частицы, так и в ее окрестности. Результаты отдельных расчетов такого рода приведены, например, в . В работе анализируются свойства частиц с диэлектрической проницаемостью, зависящей от радиальной координаты. В содержатся результаты, из которых следуют условия применимости классической теории Ми. В указанной выше работе получены решения в двух предельных
случаях вблизи классических линейных решений и вблизи точных решений, найдены асимптотические решения в цилиндрической системе координат, которые позволяют определять величину электромагнитной энергии, поглощенной дисперсной фазой. Большое число работ посвящено испарению капель, а также плавлению и последующему испарению твердых частиц в поле электромагнитного излучения. Первые работы такого рода , были посвящены изучению испарения в поле солнечной радиации, когда потоки энергии невелики. Задача решалась в квазистационарном приближении с постоянной объемной плотностью источников тепла. В дальнейших работах исследовалось лазерное воздействие на капли и частицы. Особенно детачьно изучено испарение капель воды, что связано с проблемой просветления в атмосфере с помощью лазеров. Выявились особенности парообразования капель в поле электромагнитного излучения при относительно небольших потоках поглощаемой энергии, возрастание потока энергии приводит к необходимости решать нестационарное уравнение для температуры внугри капли, что оказывается довольносложной задачей, ввиду того, что временная зависимость температуры на поверхности капли не известна заранее. Необходимо также учитывать зависимость коэффициентов дифузии и теплопроводности от температуры . Дальнейшее увеличение потока энергии приводит к необходимости учитывать неоднородность в распределении поглощенной энергии, гак как различие в температурах в различных точках капли за счет сильных осцилляций электрического поля внугри капли может достигать десятков, а то и сотни градусов . В некоторых точках температура может достигнуть критической. Появление областей, в которых температура достигла критической, приводит к распаду капли на осколки . Для теоретического описания взрывного режима испарения требуется привлечение аппарата газовой динамики . В последнее время появились работы уделяющие особое внимание непосредственно состоянию поверхности фазового перехода . В работе показано, что в качестве затравочных ядер конденсации капель могут служить, в частности, кластеры, состоящие из трехчетырех молекул пара. В последнее время появились работы, посвященные изучению процесса воздействия электромагнитного поля на капли жидких кристаллов , . В работе рассмотрена модельная задача о разогреве частицы иод действием поверхностного источника тепла, а именно, под действием теплового источника, распределенного по поверхности по закону косинуса. Аэрозольную частицу, радиус которой много больше средней длины свободного пробега молекул газовой смеси, окружает тонкий порядка средней длины свободного пробега слой газа так называемый слой Кнудсена, в котором происходят столкновения молекул, вылетающих с поверхности капли, с молекулами, движущимися в нправлении поверхности , . Частица считается крупной, если слой Кнудсена не оказывает существенного влияния на процессы испарения и роста. В противном случае частицу относят к разряду умеренно крупных. При испарении и росте с коэффициентом испарения близким к единице, частицы с числами Кнудсена в интервале 0. Кп 0. Первые крупные исследования, посвященные испарению и росту капель в диффузионном режиме, были проведены в г. Дж. К.Максвеллом, которому удалось получить простые аналитические выражения язя потока молекул пара и распределения их концентрации в окрестности капли. В Максвелл получил выражение, позволяющее оценивать понижение температуры поверхности капли, вызванное ее испарением.