Введение
1 Создание, применение и методы исследования мелкодисперсного аэрозоля 12
1.1 Методы распыления жидкости 12
1.1.1 Механическое распыление 13
1.1.2 Пневматическое (аэродинамическое) распыление 14
1.1.3 Пульсационное распыление 14
1.1.4 Акустическое распыление 15
1.1.5 Распыление с предварительным газонасыщением 20
1.1.6 Распыление жидкости центробежными форсунками 22
1.1.7 Гидравлическое (гидродинамическое) распыление 25
1.2 Разрушение капель в газовом потоке. Факторы, влияющие на разрушение капель 27
1.2.1 Влияние вязкости жидкости на процесс распада капель 28
1.2.2 Влияние поверхностного натяжения жидкости на процесс распада капель 31
1.3 Обзор методов экспериментальных исследований облака аэрозолей 33
1.3.1 Методы измерения дисперсности частиц 33
1.3.2 Методы измерений концентрации частиц 39
1.3.3 Измерение пространственного распределения концентрации частиц 40
2 Теоретическое исследование процесса импульсного распыления жидкостей с целью получения аэрозоля с заданными характеристиками 43
2.1 Оценка минимального размера распыливаемых капель 43
2.2 Схема ударно-волнового способа распыления жидкости 49
2.3 Роль кавитации в получении мелкодисперсного аэрозоля 53
2.4 Численные оценки 60
2.5 Модель ударно-волновой генерации аэрозолей в конструкции центробежной форсунки 63
2.6 Критерии подобия и их влияние на параметры распыления 65
2.7 Схема ударно-волнового способа распыления аэрозолей с применением отражателя для улучшения геометрических характеристик факела распыла 67
3 Теоретическое исследование процессов эволюции и распространения облака аэрозолей 72
3.1 Физико-математическая модель эволюции жидкокапельного аэрозоля 72
3.1.1 Испарение капель и его влияние на спектр частиц 73
3.1.2 Изменение массы аэрозоля 75
3.2 Физико-математическая модель распространения жидкокапельного аэрозоля 76
3.2.1 Движение частиц аэрозоля в несущем потоке газа 76
3.2.2 Оценка характерных времен диффузии и гравитационного осаждения капель 79
3.2.2.1 Гравитационное осаждение капель 79
3.2.2.2 Диффузия частиц в замкнутом объеме. Постановка задачи.
Мгновенный конечный источник 81
3.2.2.3 Экспериментальное определение коэффициента диффузии 82
3.2.2.4 Оценка характерного времени диффузии 84
3.2.2.5 Численное решение уравнений диффузии 86
4 Экспериментальное исследование процессов эволюции и распространения облака аэрозоля 88
4.1 Описание экспериментальной установки 89
4.1.1 Лазерная измерительная установка ЛИД-2М 91
4.1.2 Измерительный комплекс для определения параметров аэрозолей 94
4.2 Сравнение модельных расчетов с экспериментом 94
4.2.1 Влияние внешних условий на эволюцию жидкокапельных аэрозолей 94
4.2.2 Влияние физико-химических свойств распыляемого вещества на эволюцию жидко-капельных аэрозолей 97
4.3 Распространение аэрозольного облака в замкнутом объеме сложной конфигурации 100
Заключение 110
Список использованных источников 112
