- PII
- 10.31857/S0032823524010066-1
- DOI
- 10.31857/S0032823524010066
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 88 / Issue number 1
- Pages
- 79-94
- Abstract
- A theoretical description of the photophoretic motion in a viscous nonisothermal binary gas mixture of a large evaporating spherical droplet with significant relative temperature differences in its vicinity is carried out in the quasi-stationary approximation for small Reynolds and Pecle numbers. When describing the properties of a gaseous medium, a power-law type of dependence of the coefficients of molecular transport (viscosity, diffusion and thermal conductivity) and density on temperature was taken into account. Numerical estimates have shown the nonlinear nature of the dependence of the photophoretic force and velocity on the average temperature of the droplet surface.
- Keywords
- Date of publication
- 01.01.2024
- Year of publication
- 2024
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 28
References
- 1. Yalamov Yu.I., Kutukov V.B., Shchukin E.R. Theory of the photophoretic motion of the large-size volatile aerosol particle // J. Colloid&Interface Sci. 1976. V. 57(3). P. 564–571.
- 2. Береснев С.А., Кочнева Л.Б. Фактор асимметрии поглощения излучения и фотофорез аэрозолей // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. № 2. С. 134 — 141.
- 3. Greene W.M., Spjut R.E., Bar-Ziv E. et al. Photophoresis of irradiated spheres: absorption centers // J. Opt. Soc. Amer. B. 1985. V. 2. № 6. P. 998–1004.
- 4. Preining O. Photophoresis // in Aerosol Science / Ed. by Davis C.N. New York: Acad. Press, 1966. P. 111–135.
- 5. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 384 с.
- 6. Волковицкий О.А., Седунов Ю.С., Семенов Л.П. Распространение интенсивного лазерного излучения в облаках. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 312 с.
- 7. Рязанов К.С., Попов И.В., Малай Н.В. Вычисление распределения поглощаемой электромагнитной энергии внутри частиц сферической формы // Свид. о гос. рег. прогр. для ЭВМ № 2010616043 14.09.2010.
- 8. Hitoshi W., Hideaki M., Satoshi T., Masayori S. et al. Migration analysis of micro-particles in liquids using microscopically designed external fields // Anal. Sci. Japan Soc. for Anal. Chem. 2004. V. 20 (3). P. 423–434.
- 9. Cheremisin A.A., Kushnarenko A.V. Photophoretic interaction of aerosol particles and its effect on coagulation in rarefied gas medium // J. Aerosol Sci. 2013. V. 62. P. 26–39.
- 10. Smith D., Woods C., Seddon A., Hoerber H. Photophoretic separation of single-walled carbon nanotubes: a novel approach to selective chiral sorting // Phys. Chem. Chem. Phys. Roy. Soc. of Chem. (RSC). 2014. V. 16(11). P. 5221–5228.
- 11. Cortes J., Stanczak C., Azadi M., Narula M. et al. Photophoretic levitation: photophoretic levitation of macroscopic nanocardboard plates // Adv. Mater. 2020. V. 32 (16). P. 207–227.
- 12. Schafer B., Kim J., Vlassak J., Keith D. Towards photophoretically levitating macroscopic sensors in the stratosphere // Appl. Phys. 2022. P. 1–39.
- 13. Малай Н.В., Щукин Е.Р., Стукалов А.А., Рязанов К.С. Гравитационное движение равномерно нагретой твердой частицы в газообразной среде // ПМТФ. 2008. Т. 49. № 1. С. 74 — 80.
- 14. Малай Н.В., Рязанов К.С., Щукин Е.Р., Стукалов A.A. О силе, действующей на нагретую сферическую каплю, движущуюся в газообразной среде // ПМТФ. 2011. Т. 52. № 4. С. 63 — 71.
- 15. Малай Н.В., Лиманская А.В., Щукин Е.Р. Термофоретическое движение нагретых крупных аэрозольных частиц сферической формы // ПМТФ. 2016. Т. 57. № 2(336). С. 164–171.
- 16. Малай Н.В., Лиманская А.В., Щукин Е.Р., Стукалов А.А. Фотофорез нагретых крупных аэрозольных частиц сферической формы // ЖТФ. 2012. Т. 82. Вып. 10. С. 42–50.
- 17. Малай Н.В., Лиманская А.В., Щукин Е.Р. Решение краевой задачи для линеаризованного по скорости уравнения Навье–Стокса в случае неизотермического обтекания равномерно нагретой сферы газообразной средой //Дифф. ур-я. 2015. Т. 51. № 10. С. 1328–1337.
- 18. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Т. VI. Гидродинамика. М.: Физматлит, 2003. 736 с.
- 19. Бретшнайдер Ст. Свойства газов и жидкостей. Инженерные методы расчета. М.: Химия, 1966. 535 с.
- 20. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720 с.
- 21. Юшканов А.А., Савков С.А., Яламов Ю.И. О зависимости коэффициентов скольжения от модели межмолекулярного взаимодействия // Инж.-физ. ж. 1986. Т. 51. № 4. С. 686–687.
- 22. Яламов Ю.И., Поддоскин А.Б., Юшканов А.А. О граничных условиях при обтекании неоднородно нагретым газом сферической поверхности малой кривизны // Докл. АН СССР. 1980. Т. 237. № 2. С. 1047–1050.
- 23. Хаппель Дж., Бреннер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса. М.: Мир, 1976. 630 с.
- 24. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Лань, 2003. 576 с.
- 25. Малай Н.В., Щукин Е.Р., Лиманская А.В. Фотофорез крупной летучей сферической капли при малых перепадах температуры в ее окрестности с учетом термодиффузии // Научн. ведом. Белгород. гос. ун-та. Математика и Физика. 2009. Т. 17. № 13(65). С. 84 –99.
