Введение
Глава 1. Процессы, определяющие образование и эволюцию заряженных аэрозольных частиц в низкотемпературной плазме 17
1.1. Конденсация и испарение в присутствии заряженных частиц 17
1.1.1. Образование зародышей жидкой фазы 17
1.1.2. Свободномолекулярный и диффузионный режимы процессов испарения и конденсации 21
1.2. Коагуляция частиц 25
1.2.1. Основное уравнение коагуляции 25
1.2.2. Коагуляция заряженных аэрозольных частиц 27
1.3. Осаждение аэрозольных частиц 30
1.3.1. Осаждение частиц под действием силы тяжести 30
1.3.2. Диффузионное и инерционное осаждение 31
1.3.3. Влияние испарения (конденсации) капель на их осаждение 32
1.3.4. Осаждение заряженных аэрозолей 33
1.3.5. Особенности осаждения пылинок в плазме 33
1.4. Распад заряженных капель 34
1.4.1. Критерии устойчивости заряженной капли 34
1.4.2. Экспериментальные данные по разрыву заряженных капель 35
1.5. Плазмохимические процессы в аэрозольной плазме 36
1.5.1. Трансформация энергии в плазмохимических процессах газового разряда 36
1.5.2. Плазмохимия углеводородов 39
1.5.3. Влияние аэрозоля на плазмохимические процессы 41
1.6. Заряд аэрозольных частиц 42
1.6.1. Приближение ограниченных орбит 42
1.6.2. Эмиссионная зарядка частиц 43
1.6.3. Диффузионный режим зарядки частиц 44
Выводы к главе 1 46
Глава 2. Эксперименты по образованию аэрозоля из ненасыщенных паров углеводородов в коронно-стримерном разряде атмосферного давления 48
2.1. Диагностика параметров аэрозоля из гексана и стирола в аргоновой или воздушной средах 48
2.1.1. Экспериментальная установка для генерации аэрозоля 48
2.1.2. Методы диагностики параметров аэрозоля 52
2.2. Результаты экспериментов 55
2.2.1. Коэффициент аэрозольного ослабления 55
2.2.2. Эволюция функции распределения частиц по радиусу 58
2.2.3. Моментные характеристики ансамбля аэрозольных частиц 61
2.2.4. Результаты оптической и атомно-силовой микроскопии 62
Выводы к главе 2 65
Глава 3. Испарение жидкой капли в газовой среде 67
3.1. Постановка задачи 67
3.1.1. Основные приближения теоретической модели 67
3.1.2. Граничные условия 68
3.2. Диффузионная модель процесса испарения 71
3.2.1. Расчет температуры испаряющейся капли 71
3.2.2. Расчет упругости пара у поверхности капли 72
3.2.3. Расчет времени испарения капли 73
3.2.4. Режим истощения 74
3.2.5. Рост и испарение капель в окрестности точки росы 76
3.3. Испарение малых капель 78
3.3.1. Температура капли 78
3.3.2. Упругость пара у поверхности капли 80
3.3.3. Расчет времени полного испарения капли 81
3.4. Испарение заряженных капель 82
3.4.1. Температура заряженной капли и скорость её испарения в свободномолекулярном пределе 82
3.4.2. Равновесный радиус капли 83
3.4.3. Время испарения заряженной капли 84
3.4.4. Испарение капли с учетом ее деления по критерию Релея 85
3.5. Границы применимости моделей 86
3.5.1. Диффузионная модель 86
3.5.2. Модель процесса испарения капли в свободпомолекулярном пределе 87
3.5.3. Модель испарения заряженной капли 88
3.6 Испарение капель ртути, воды и гексана 89
3.6.1. Параметры процесса испарения капель ртути, воды и гексана 89
3.6.2. Испарение капель воды 94
Выводы к главе 3 99
Глава 4. Расчет скорости ударной ионизации смеси аргона с углеводородом в слабоионизованной плазме объемного разряда 101
4.1 Теоретическая модель и общие уравнения 101
4.1.1. Основные обозначения и приближения модели 101
4.1.2. Решение кинетического уравнения Больцмана 102
4.1.3. Функция распределения электронов по энергиям 104
4.1.4. Константа ионизации в смеси газов 105
4.2. Обсуждение результатов для смесей этан:Аг и гексан:Аг 105
4.2.1. Параметры исследуемых газов 105
4.2.2. Область применимости модели 107
4.2.3. Константа ионизации газовой смеси 108
Выводы к главе 4 111
Глава 5. Кинетика формирования неравновесного аэрозоля в газовой среде при воздействии на нее электрическим разрядом 112
5.1. Зародыши жидкой фазы 112
5.2. Оценка концентрации ионов плазмы и массовой концентрации аэрозоля 114
5.3. Плазмохимические процессы 116
5.4. Осаждение частиц в проводящем канале и аэрозольной камере 117
5.5. Коагуляция и испарение аэрозольных частиц 119
Выводы к главе 5 124
Заключение 125
Список литературы
