Диссертация на соискание ученой степени доктора философии (PhD). —
Шымкент, Казахстан, 2016. — 122 с.
6D072400 Технологические машины и оборудование.
Объектом и предметом исследований являются процессы агрегации в
плотных дисперсных средах, в которых происходят фазовые переходы
(сублимация, десублимация и т.д.), а также химические реакции в
сплошных фазах с образованием нерастворимых твердых фаз.
Цель работы: Создание моделей процессов агрегации в плотных (высококонцентрированных) дисперсных системах с химическими источниками мономеров (зародышей) дисперсной фазы, а также методов расчета кинетики процесса агрегации в таких средах.
Научная новизна исследования:
Разработаны модифицированные кинетические уравнения агрегации дисперсной фазы в системе с химической реакцией на основе уравнений Смолуховского для бинарной коагуляции.
Выделены основные управляющие параметры процесса и разработаны методы расчета кинетических характеристик процесса агрегации дисперсий с химическим источником мономеров нерастворимой фазы и с учетом взаимодействия кластеров для случаев химических реакций первого и второго порядков в периодическом химическом аппарате.
Проведен анализ возможных подходов к моделированию многочастичной агрегации в плотных дисперсных системах. Показано, что учет столкновений многих частиц может быть особенно важен в начальный период процесса и в случае, когда в системе есть источники кластеров низших порядков. Представлены и обсуждены корректные формы обобщенных кинетических уравнений, основанных как на уравнения Смолуховского, так и на модели Беккер-Деринга.
Разработана обобщенная модель Беккера-Деринга и показано, что она является предпочтительной для описания процессов многочастичной агрегации в плотных системах.
Проведены экспериментальные исследования процессов агрегации в дисперсных системах с десублимационными источниками высококонцентрированной дисперсии зародышей диоксида кремния.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что на основе теоретических и экспериментальных исследований исследованы закономерности агрегации частиц и образования кластеров в плотных дисперсных системах с источниками дисперсной фазы в виде фазовых переходов, а именно, десублимации паров, а также химических реакций первого и второго порядков. Разработаны новые кинетические модели агрегации на основе моделей Смолуховского и Беккера-Деринга.
Цель работы: Создание моделей процессов агрегации в плотных (высококонцентрированных) дисперсных системах с химическими источниками мономеров (зародышей) дисперсной фазы, а также методов расчета кинетики процесса агрегации в таких средах.
Научная новизна исследования:
Разработаны модифицированные кинетические уравнения агрегации дисперсной фазы в системе с химической реакцией на основе уравнений Смолуховского для бинарной коагуляции.
Выделены основные управляющие параметры процесса и разработаны методы расчета кинетических характеристик процесса агрегации дисперсий с химическим источником мономеров нерастворимой фазы и с учетом взаимодействия кластеров для случаев химических реакций первого и второго порядков в периодическом химическом аппарате.
Проведен анализ возможных подходов к моделированию многочастичной агрегации в плотных дисперсных системах. Показано, что учет столкновений многих частиц может быть особенно важен в начальный период процесса и в случае, когда в системе есть источники кластеров низших порядков. Представлены и обсуждены корректные формы обобщенных кинетических уравнений, основанных как на уравнения Смолуховского, так и на модели Беккер-Деринга.
Разработана обобщенная модель Беккера-Деринга и показано, что она является предпочтительной для описания процессов многочастичной агрегации в плотных системах.
Проведены экспериментальные исследования процессов агрегации в дисперсных системах с десублимационными источниками высококонцентрированной дисперсии зародышей диоксида кремния.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что на основе теоретических и экспериментальных исследований исследованы закономерности агрегации частиц и образования кластеров в плотных дисперсных системах с источниками дисперсной фазы в виде фазовых переходов, а именно, десублимации паров, а также химических реакций первого и второго порядков. Разработаны новые кинетические модели агрегации на основе моделей Смолуховского и Беккера-Деринга.