Генезис аэрозолей при ударно-волновом распылении и ультразвуковом воздействии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.05, доктор физико-математических наук Кудряшова, Ольга Борисовна

• Кудряшова, Ольга Борисовна
• доктор физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Кудряшова, Ольга Борисовна

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1 ГЕНЕЗИС АЭРОЗОЛЕЙ

1.1 Методы генерации аэрозолей. Основные закономерности распыливания жидкостей.

1.1.1 Распыление жидкости центробежными форсунками.

1.1.2 Метод импульсного (взрывного) диспергирования аэрозоля.

1.2 Распад жидких струй.

1.2.1 Формирование капель при распылении.

1.2.2 Вторичное дробление капель.

1.3 Роль кавитации в процессе ударно-волновой генерации аэрозоля.

1.3.1 Пузырьковая кавитация (физика состояния реальных жидкостей)

1.3.2 Математическая модель кавитирующей жидкости.

1.3.3 Регистрация кавитационной фрагментации.

1.3.4 Физическая модель «мгновенной» фрагментации. Энергетический предел кавитационного разрушения.

1.3.5 Поведение кавитационного пузырька в ударной волне.

1.4 Распространение в пространстве аэрозолей под действием расширения продуктов детонации.

1.5 Эволюция аэрозолей. Коагуляция и осаждение, предложенный автором подход к учету испарения в эволюции аэрозолей.

1.5.1 Взаимодействие капель при столкновении.

1.5.2 Механизмы акустической коагуляции аэрозолей.

1.5.3 Ультразвуковая коагуляция.

1.5.4 Предложенный автором подход к определению ядра уравнения Смолуховского в случае ультразвукового воздействия.

1.6 Использование аэрозолей.

1.6.1 Использование аэрозолей при пожаротушении.

1.6.2 Использование аэрозолей в медицине.

1.6.3 Использование аэрозолей для дезинфекции и дезинсекции.

1.6.4 Использование аэрозолей в сельском хозяйстве.

Выводы по первой главе.

2 РАЗРАБОТКА НОВЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОЗОЛЕЙ

2.1 Характеристики отдельных частиц и их совокупности.

2.2 Основные понятия оптики аэрозолей.

2.3 Оптические методы, основанные на обратных задачах оптики аэрозолей.

2.3.1 Общая характеристика обратных задач оптики аэрозолей.

2.3.2 Методы измерения функции распределения.

2.3.3 Метод измерения среднего размера и концентрации частиц.

2.4 Методы измерения концентрации частиц.

2.5 Турбидиметрический высокоселективный метод восстановления функции распределения по размерам и концентрации частиц аэрозоля. Математическая модель.

2.6 Особенности оптических методов определения дисперсности. Обоснование выбора методов.

2.7 Программно-аппаратный измерительный комплекс для определения параметров аэрозолей.

2.7.1 Скоростная видеорегистрация.

2.7.2 Регистрация зондирующего излучения.

2.7.3 Синхронизация оборудования.

2.7.4 Программный комплекс (разработан с участием автора).

2.7.5 Совместное использование измерительного комплекса и установки ЛИД-2М.

2.7.6 Измерительная установка ЛИД-2М.

2.7.7 Дальнейшее развитие разработанного комплекса.

Выводы по второй главе.

3 ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ

ГЕНЕЗИСА АЭРОЗОЛЯ

3.1 Физико-математическая модель ударно-волновой генерации. Роль кавитации.

3.1.1 Принципиальная конструкция ударно-волнового генератора аэрозолей.

3.1.2 Развитие кавитации.

3.1.3 Разрушение кавитационных пузырьков и образование мелкодисперсного аэрозоля; функция распределения капель по размерам

3.1.4 Численные оценки.

3.1.5 Принципиальная конструкция центробежного импульсного распылителя.

3.1.6 Подходы к определению дисперсности аэрозоля. Влияние кавитации на конечную дисперсность.

3.1.7 Модельные расчеты и сравнение с экспериментом.

3.1.8 Критерии подобия и их влияние на параметры распыления.

3.1.9 Механизм образования капель и дисперсность аэрозоля. Критерий Wo.

3.1.10 Физико-математическая модель испарения капель.

3.2 Физико-математическая модель коагуляции аэрозоля.

3.2.1 Учет испарения в модели коагуляции.

3.2.2 Уравнения в безразмерном виде.

3.2.3 Критерии подобия и их влияние на процесс коагуляции аэрозоля

3.2.4 Физико-математическая модель ультразвуковой коагуляции.

3.2.5 Коагуляция двухфазного аэрозоля.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ

ГЕНЕЗИСА МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ

4.1 Экспериментальное определение параметров аэрозолей, полученных импульсным способом

4.1.1 Дисперсность частиц.

4.1.2 Концентрация частиц.

4.1.3 Динамика развития факела распыла.

4.2 Испарение капель, влияние физико-химического состава аэрозоля

4.2.1 Распыливание в условиях повышенного влагосодержания.

4.2.2 Распыливание жидкостей с различным поверхностным натяжением

4.2.3 Влияние вязкости жидкости и примесей на средний размер частиц

4.3 Коагуляция и осаждение под действием ультразвука

4.3.1 Экспериментальная установка.

4.3.2 Осаждение водного аэрозоля ультразвуковым воздействием.

4.3.3 Осаждение твердофазного аэрозоля (мука) ультразвуковым воздействием.

4.3.4 Осаждение мелкодисперсного твердофазного аэрозоля (дым) ультразвуковым воздействием.

4.4 Взаимодействие жидкокапельных и твердофазных частиц

4.5 Генерация мелкодисперсных жидкокапельных аэрозолей, практические рекомендации. Осаждение промышленных аэрозолей и дымов. Выбор схемы генератора аэрозоля в зависимости от целей и условий использования.

4.5.1 Рекомендации по выбору генератора аэрозоля.

4.5.2 Способ быстрого получения холодного пара.

4.5.3 Выбор режимов ультразвукового воздействия.

4.5.4 Обоснование необходимости введения дополнительной фазы.

Выводы по четвертой главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Генезис аэрозолей при ударно-волновом распылении и ультразвуковом воздействии»

В современных условиях актуальным является создание аэрозолей для нужд пожаротушения, дезинфекции, дезактивации, барьеров на пути распространения токсичных газов [1], нелетального оружия [2], ингаляции в медицине [3] и т.п. При этом, чем выше дисперсность получаемых аэрозолей, тем лучше достигаемый эффект, поскольку высокая удельно-массовая поверхность капельного объема дает большую суммарную площадь испарения мелких капель, что повышает скорость воздействия химических агентов. Так, например, аэрозольные лекарственные формы, рассматриваемые как альтернатива для инва-зивного и перорального способа введения в организм, осаждаются в альвеолярной части легких человека и животных намного эффективнее, если характерный размер капель составляет всего несколько десятков нанометров [3]. Таким образом, большой практический интерес представляют аэрозоли с характерным размером частиц порядка одного микрона и менее, причем в ряде задач требуется быстрое (практически, мгновенное) получение таких аэрозолей без изменения физико-химических свойств диспергируемых веществ. Эта проблема до сих пор не была решена. Особенно важна скорость получения аэрозоля в задачах гражданской обороны, охраны труда и техники безопасности для комплектации коллективных средств защиты от вредных и опасных веществ, а также при создании противопожарного оборудования.

Уже более сотни лет практически важной остается проблема осаждения промышленных пылей, дымов и туманов (в цехах, на мельницах и других промышленных объектах). Отдельно следует отметить все развивающееся производство наноразмерных порошков, аэрозоль которых является особенно токсичным и взрывоопасным [4]. Экологическая обстановка на производстве уже не соответствует нормативам, определяющим уровень экологической безопасности людей [5]. При этом, с ускорением темпов жизни, производства, увеличением числа техногенных опасностей становится все более актуальной задача создания быстрых, практически мгновенных, способов реагирования на возникшую угрозу.

Вопросам уменьшения промышленных выбросов в атмосферу в настоящее время уделяется значительное внимание. Однако создание высокоэффективных схем осаждения пылевых частиц со степенью улавливания 99,0 - 99,9% затруднено из-за ограничений физического плана: резко снижается эффективность пылеулавливания мельчайших микронных и субмикронных частиц, доля которых в связи с интенсификацией производства постоянно возрастает. Возникает необходимость применения новых способов борьбы с вредными выбросами, например, с распылением специальных адсорбирующих высокодисперсных аэрозолей, созданием акустических или электрических полей, либо комбинация подобных методов.

При создании аэрозолей серьезную проблему представляет эффективность распыливания жидкостей, поскольку только небольшая часть энергии расходуется на образование капель, большая ее часть переходит в кинетическую энергию потока. Чем меньше требуемый диаметр образуемых частиц, тем меньше эффективность распыливающих устройств. В частности, для получения капель воды диаметра 20 микрон эффективность распылителей составляет менее 1 % [6-8]. Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований показывает, что модернизация существующих гидравлических, пневматических и механических систем распыливания не может привести к необходимому качественному улучшению [9]. Поэтому для обеспечения решения описанных задач получения жидкокапельных аэрозолей необходимы новые методы, основанные на более эффективных механизмах распыления.

Этим целям и задачам соответствует метод ударно-волнового (импульсного) распыливания жидкостей, отличающийся высокой скоростью образования облака аэрозоля. Возможность включения импульсных устройств в существующие системы пожаротушения, взрывопредотвращения и системы обеспечения эвакуации персонала в совокупности с современной вычислительной и измерительной техникой позволяет создавать эффективные автоматизированные системы мгновенного реагирования. Для увеличения эффективности осаждения вредных выбросов с помощью введения адсорбирующих аэрозолей, вероятно, скорость создания облака не так актуальна, однако важным требованием остается высокая дисперсность создаваемых аэрозолей.

Актуальность применения ВЭМ для генерации твердых и жидких высокодисперсных аэрозолей обусловлена проблемами, связанными с защитой населения от последствий техногенных катастроф, периодически случающихся на химических заводах, в газовой и нефтедобывающей промышленности, на транспорте, с вопросами разработки эффективных средств пожаротушения и безопасности бурно развивающейся в настоящее время индустрии промышленного производства нанопорошков. Для эффективной нейтрализации формирующихся в результате нештатных либо аварийных ситуаций токсичных облаков достаточное количество высокоактивных высокодисперсных каталитических частиц (например, оксида титана) должно быть рассеяно в указанном местоположении в требуемый момент времени. Необходимые генераторы распылители должны быть, очевидно, мобильны и автономны, что возможно в настоящее время только при использовании энергетики ВЭМ.

Необходимость проведения исследований по созданию методов эффективного осаждения аэрозолей вызвана широким распространением потенциально опасных производств (выбросы аэрозолей опасных для здоровья веществ), резко увеличившейся опасностью проведения террористических актов с использованием патогенных биологических агентов и особо опасных химических веществ, а также техногенными и природными катастрофами. К подобным катастрофам относятся массовые заболевания скота и птицы - аэрозоли в этом случае служат целям вакцинации.

Одним из перспективных направлений использования энергии ВЭМ является разработка способов генерации мелкодисперсных аэрозольных сред с заданными характеристиками. Существующие методы создания аэрозолей не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям, что определяет актуальность развития новых подходов к решению данной проблемы. Разработка научных основ развития процессов ударно-акустической кавитации в жидких средах при воздействии ВЭМ позволит удовлетворить требованиям автономности и портативности генераторов аэрозолей.

Традиционные методы распыливания жидкости, к которым относятся центробежные форсунки, достаточно хорошо изучены как теоретически, так и экспериментально. Однако эти методы формирования аэрозоля требуют использования внешних источников питания, зачастую обладают большими размерами, требуют продолжительного времени для создания облака аэрозоля, не всегда формируют аэрозольное облако нужной (высокой) дисперсностью и равномерностью наполнения объема (помещения).

Потребности практики разработки распылителей ударно-волнового типа приводят к необходимости исследований закономерностей импульсного распыла; также важной является задача изучения дальнейшей эволюции получаемых аэрозолей, влияния физико-химических свойств распыливаемого материала, условий распыления, конструктивных особенностей генератора на параметры, характеризующие эффективность целевого процесса: ингаляция в медицине, осаждение дыма при пожаре или создание маскирующей завесы.

Использование высокоэнергетических материалов (ВЭМ) в качестве энергоносителя в распылителях взрывного типа имеет ряд преимуществ, поскольку ВЭМ позволяют получать достаточно энергии за короткий промежуток времени, при этом ВЭМ занимают небольшой объем, что дает возможность автономного конструкторского исполнения распылителей. Преимущества ВЭМ существенны при применении таких устройств в описанных системах создания аэрозолей, хотя имеются и недостатки в виде специфики работы с ВЭМ. Другим возможным источником импульсного воздействия на распыливаемую среду является сжатый газ.

В работах [10-12] проводилось построение обобщённой модели и экспериментальные исследования процессов импульсного диспергирования жидких объемов. В [10] было установлено, что для системы «жидкий цилиндрический объем - нагружающий цилиндрический заряд взрывчатого вещества (ВВ), расположенный на оси симметрии жидкого объема» в импульсном режиме можно диспергировать в капли размером менее 15 мкм, не более половины жидкого исходного объема, даже в случае достижения предельно больших значений среднеобъемной дисперсности газокапельной системы. В работах автора предложена схема взрывного распыливания на основе ударной гидродинамической трубки с нагружающим зарядом ВВ, где достигается более высокая степень диспергирования с максимально полным расходом жидкости. Проведение комплексного исследования в области взрывного распыливания жидкостей с учетом не только воздействия ударных волн на диспергируемую среду для условий гидродинамической трубки, но также взаимодействия полученного облака капель с внешней средой, безусловно, является актуальным, так как позволит выявить основные закономерности образования и эволюции дисперсной фазы, развить теорию взрывного диспергирования жидкостей, способствовать повышению эффективности распыления жидкостей разрабатываемыми импульсными устройствами.

Взрывной механизм образования жидкокапельных сред чрезвычайно сложен и характеризуется большим числом параметров, которые определяются как свойствами дисперсной фазы, так и свойствами внешней среды; анализ этих процессов невозможен без понимания физической сущности диспергирования жидкости. К тому же взрывной способ распыливания имеет ряд особенностей, таких как малое время образования аэрозольного облака, высокая скорость выброса жидкости (при критических числах Вебера), нестационарность процессов образования и развития аэрозоля в условиях испарения, полидисперсность распыления, требующих разработки и внедрения новых методик и методов для проведения экспериментального и теоретического исследования. Недостаточно изученными являются вопросы, связанные с описанием динамики облаков субмикронных капель, где необходимо взаимосвязанно рассматривать процессы испарения, осаждения и коагуляции капель с учетом физико-химических свойств распыливаемой жидкости и окружающей среды. Это представляет не только теоретический интерес, но является важным при разработке практических приложений, в том числе, перечисленных выше.

Исследования диссертационной работы проводились в рамках проектов фундаментальных исследований СО РАН № 5.5.1.3 и У.40.1.1: «Физико-математические основы эффективного преобразования энергии горения и взрыва новых высокоэнергетических материалов для автономной генерации ударно-акустических волн, высокодисперсных аэрозольных сред и развитие методов их диагностики».

Объектом исследования являются аэрозольные среды, полученные с помощью импульсной генерации, и дальнейшая их эволюция с учетом испарения, акустического воздействия и взаимодействия фаз.

Целью диссертационной работы является теоретическое и экспериментальное исследование процессов генезиса аэрозолей, образующихся при распы-ливании жидкостей с помощью импульсного (ударно-волнового) воздействия, в том числе, процессов ультразвуковой коагуляции и осаждения.

Задачи исследования:

1. На основе аналитического обзора механизмов диспергирования жидкостей разработать физико-математическую модель импульсного распыления.

2. Провести и обосновать выбор методов и средств экспериментального исследования с учетом свойств получаемых ударно-волновым методом аэрозолей.

3. Предложить физико-математическую модель эволюции аэрозольного облака с учетом испарения мелких капель, коагуляции, осаждения, в том числе, при ультразвуковом воздействии.

4. Провести теоретические и экспериментальные исследования процессов генезиса аэрозолей.

Научная новизна работы:

1. Проведены теоретические и экспериментальные исследования физики процессов сверхбыстрого получения аэрозолей на основе конверсии энергии ВЭМ. Создана новая теория импульсного распыления жидкости и дальнейшей эволюции аэрозолей.

2. Впервые теоретически показана и экспериментально подтверждена роль кавитации в процессе взрывного распыления и ее влияние на параметры аэрозоля, установлен безразмерный критерий характеризующий эффективность взрывной кавитации.

3. Получены закономерности, позволяющие определить необходимые характеристики аэрозоля от входных параметров распыления для различных принципиальных типов конструкций распылителя.

4. Сформулирована проблема генезиса жидкокапельного аэрозоля с частицами микронного и субмикронного размера. Определены и раскрыты новые закономерности импульсного распыления жидкости и дальнейшей эволюции полученного аэрозоля.

5. Уравнения, описывающие коагуляцию аэрозолей, решены в оригинальной постановке (в безразмерном виде, с учетом испарения за счет развитого теплообмена с окружающей средой и уносом энергии с относительно большой поверхности капель, с учетом зависимости максимального диаметра частиц от пространственно-временных параметров облака).

6. Установлен ряд безразмерных критериев, характеризующих процесс коагуляции, испарения и осаждения: критерий Ки, характеризующий отношение скорости испарения к скорости седиментации, параметр То, показывающий степень зависимость для данного физико-химического состава капли скорости испарения от площади ее поверхности, и другие.

7. Предложен и теоретически обоснован набор экспериментальных методов, позволивших впервые провести весь комплекс исследований быстро-протекающих процессов при взрывном диспергировании жидкостей, включающий определение дисперсных параметров частиц на основе регистрации эффектов рассеяния и затухания зондирующего излучения, измерение температурных полей и скоростную видеорегистрацию.

8. Теоретически и экспериментально показано, что применение мелкодисперсных жидкокапельных аэрозолей повышает эффективность коагуляции и осаждения твердофазных аэрозолей при ультразвуковом воздействии.

9. Исследование генезиса аэрозоля, полученного с применением ударно-волнового воздействия имеет фундаментальное значение с точки зрения понимания и объяснения процессов импульсного диспергирования жидких сред и дальнейшей эволюции образованных аэрозолей, в том числе при наложении акустического поля.

Практическая ценность работы. Результаты проведенной работы могут найти применение для создания устройств распыления субмикронных аэрозолей в целях пожаротушения, дезинфекции, осаждения вредных выбросов. Последнему варианту использования в работе уделено особое внимание: для осаждения твердофазных аэрозолей (пылей и дымов) предлагается использовать субмикронный жидкокапельный аэрозоль дополнительно к уже известному в таких случаях применению ультразвуковых полей.

Тема диссертационной работы соответствует приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в Российской Федерации (Указ Президента РФ от 07.07.2011 № 899): безопасность и противодействие терроризму, индустрия наносистем и материалов. Результаты исследования использованы при выполнении работ по проектам фундаментальных исследований СО РАН № 5.5.1.3 и У.40.1.1 в ИПХЭТ СО РАН. Результаты работы внедрены и используются в Бийском технологическом институте (филиале) «Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова» (приложение А).

Достоверность результатов диссертационного исследования обеспечивается корректностью постановки задач и их строгой физической обоснованностью; большим объемом полученных экспериментальных данных, их логической взаимосвязью, физической наглядностью, непротиворечивостью и воспроизводимостью; применением современной измерительной техники, а также статистической обработкой и анализом погрешности измерений по общепринятым методикам. Достоверность методов расчета подтверждается удовлетворительным соответствием расчетных и экспериментальных данных.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Физико-математическая модель ударно-импульсного распыления жидкости. Определяющие безразмерные критерии. Результаты численных расчетов влияния безразмерных параметров на характеристики распыла.

2. Экспериментальные методы и средства исследования субмикронных аэрозольных облаков в динамике. Результаты экспериментального исследования эволюции капель при импульсном распыливании жидкостей.

3. Принципы и методы инженерных расчетов импульсных распылителей и характеристик аэрозольных сред, получаемых с их помощью.

4. Физико-математическая модель коагуляции двухфазных мелкодисперсных аэрозолей с учетом испарения, осаждения, взаимодействия фаз, воздействия акустического поля. Результаты численных расчетов влияния параметров процесса на эволюцию аэрозолей.

5. Закономерности влияния физических параметров аэрозолей (концентрации, дисперсности, физико-химических свойств частиц дисперсной фазы) и характеристик акустического поля (частоты, уровня звукового давления, времени озвучивания) на процесс акустической коагуляции. Определяющие безразмерные критерии.

6. Экспериментальные методы и средства исследования процесса коагуляции взвешенных частиц пылей и дымов.

7. Принципы построения, рекомендации по расчету и проектированию комбинированных устройств (ультразвуковой источник и импульсный генератор мелкодисперсного жидкокапельного аэрозоля) для повышения эффективности улавливания взвешенных частиц промышленных дымов.

Публикации

По материалам диссертации опубликованы 53 научные работы, в том числе 15 статей в периодических рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 2 статьи в зарубежных журналах, 2 главы в зарубежных монографиях; получен 1 патент на изобретение.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на 7-й Международной конференции «Математическое моделирование опасных природных явлений и катастроф» (Томск, 2008), XIV Симпозиуме по горению и взрыву (Черноголовка, 2008), Международной конференции НЕМб (Белокуриха, 2009, Бийск, 2010, Ла Рошель, 2011, Бийск, 2012), Международной конференции 18МТП-2009 (С-Петербург, 2009), Всероссийской научной конференции «Методы исследования состава и структуры функциональных материалов» (Новосибирск, 2009), Всероссийской конференции «Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях» (Бийск, 2010), XVII и XVIII Рабочей группе «Аэрозоли Сибири» (Томск, 2010, 2012), XVII Международном симпозиуме «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» (Томск, 2011), Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики» (Томск, 2011), Всероссийской конференции «Химия, технология и применение высокоэнергетических соединений» (Бийск, 2011).

Личный вклад диссертанта состоит в формировании фундаментальных принципов решения проблем взрывного диспергирования, постановке задач и планировании исследований, разработке физико-математических моделей ударно-волнового распыления, физики дальнейшей эволюции облака аэрозоля, в постановке экспериментов, разработке методик проведения исследования, обработке и интерпретации полученных данных, подготовке публикаций и докладов на конференциях. Все основные результаты диссертации получены автором лично, либо при его непосредственном участии в качестве ведущего исполнителя на всех этапах исследований.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 158 наименований, 29 из которых - зарубежные источники. Работа изложена на 257 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц, 97 рисунков, 1 приложение.

Заключение диссертации по теме «Механика жидкости, газа и плазмы», Кудряшова, Ольга Борисовна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Впервые создана теория импульсного взрывного распыления жидких сред и образования мелкодисперсного аэрозоля. Показана роль ударно-волновой кавитации в формировании дисперсного состава аэрозоля импульсным методом. Взрыв ВЭМ приводит к формированию акустической волны в слое жидкости и, как следствие - кавитационных пузырьков, которые, при разрушении в воздухе образуют мелкие капли аэрозоля.

2. Проведен анализ двух способов распыления жидкости: центробежными форсункам и импульсным способом. Центробежные форсунки используются для достижения качественного распыла (обеспечения большей равномерности аэрозольного поля и подачи жидкости). Ударно-волновой (импульсный) метод генерации аэрозоля привлекателен возможностью создавать облако мелкодисперсного аэрозоля практически мгновенно; однако поле аэрозоля не отличается равномерностью. Разработка комбинированного метода диспергирования жидкости, основанного на сочетании принципа центробежной форсунки и импульсного распыления, позволит использовать преимущества обоих методов.

3. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований установлены основные стадии формирования аэрозольной жид-кокапельной среды, характерные для взрывного распыливания: кавитирование жидкой среды; диспергирование кавитированной жидкости и формирование жидкокапельного потока в результате импульсного воздействия; формирование и эволюция аэрозольного облака. Рассмотрены закономерности распада струй жидкости, истекающих из сопла распылителя. Показано, что эти струи испытывают сложные превращения под действием аэродинамических и внутренних сил; характеристики получаемого аэрозоля контролируемо зависят от конструктивных особенностей распылителя.

4. Теоретически обоснованы примененные в работе методики измерений, позволившие провести полный комплекс исследований быстропротекаю-щих процессов, включающее определение дисперсных параметров частиц на основе регистрации эффектов рассеяния и затухания зондирующего излучения, измерение температурных полей и скоростную видеорегистрацию, а также возможность проведения электронно-микроскопических исследований. Разработанный с участием автора экспериментальный измерительный комплекс включает новый высокоинформативный турбидиметрический высокоселективный метод восстановления функции распределения частиц по размерам субмикронных и среднедисперсных аэрозолей с диапазонами размеров частиц от 22 нм до 10,5 мкм, основанный на решении серии прямых задач оптики аэрозолей. Комплекс обеспечивает также измерение концентрации частиц в аэрозольном облаке (программная реализация автора). Эффективность и инновационная направленность разработанного измерительного комплекса выражается в том, что по совокупному показателю качества (точность, быстродействие, информативность, себестоимость) он не имеет аналогов.

5. Предложена физико-математическая модель способа получения высокодисперсного аэрозоля, сочетающего ударно-волновой метод диспергирования и использование центробежной форсунки с учетом процессов кавитации и теоретической модели Абрамовича-Клячко. Проведенные расчеты показали хорошее согласие с экспериментом на модельном распылителе. Рассмотрены основные безразмерные параметры (А, Яе, б1/^ и их влияние на выходные характеристики облака аэрозоля. Установлен безразмерный параметр характеризующий интенсивность процессов кавитации в жидкости (определяющийся, в первую очередь, величиной энергии ВЭМ по отношению к массе распыляемой жидкости).

6. Рассмотрены конкурирующие механизмы (кавитационный и аэродинамический) в образовании капель аэрозоля, определены оптимальные параметры процесса распыления для получения высокодисперсного аэрозоля. Установлено, что существует критическое значение параметра \\^окр, при котором происходит переход от кавитационного механизма распыления к аэродинамическому (\Vokp -0,11 для воды). Наиболее высокая дисперсность аэрозоля достигается при значениях \¥о~0,02-0,05; наименьшая дисперсность соответствует критическому значению \¥о= \Vokp (0,11).

7. Впервые предложена физико-математическая модель эволюции аэрозольного облака с учетом коагуляции, в том числе под действием ультразвука, испарения и осаждения частиц. Получены безразмерные критерии, характеризующие процессы эволюции жидкокапельного облака, проведен асимптотический анализ модели, показавший наличие оптимального и минимального значения частоты ультразвука для коагуляции частиц. Предложен вариант модели для двухфазного аэрозоля; теоретически показано, что введение в мелкодисперсный твердофазный аэрозоль (дым) жидкокапельного мелкодисперсного аэрозоля повышает эффективность коагуляции и осаждения дыма.

8. Предложена физико-математическая модель испарения капель аэрозоля с учетом влажности и температуры среды, размера, температуры и физико-химических свойств вещества капель. Показано, что чем выше дисперсность аэрозоля, тем интенсивнее происходит испарение за счет большей удельно-массовой поверхности частиц и, как следствие, улучшения тепломассообмена с окружающей средой.

9. Получены результаты по дистанционному бесконтактному определению функции распределения частиц по размерам и концентрации частиц микронных и субмикронных аэрозолей, создаваемых импульсным способом. Показана динамика изменения функции распределения частиц по размерам различных аэрозольных сред, создаваемых импульсным способом, в процессе их образования, и установлена зависимость трансформации спектра размеров частиц от физических параметров распыляемого вещества. Получены экспериментальные данные о влиянии поверхностного натяжения и вязкости жидкости на дисперсность импульсного распыливания.

10. С помощью разработанного экспериментального измерительного комплекса впервые изучена динамика дисперсных характеристик и концентрации части различных аэрозолей при ультразвуковом воздействии. Впервые исследована динамика двухфазных аэрозолей при введении дополнительной фазы различной дисперсности. Установлено, что введение мелкодисперсного водного аэрозоля позволяет существенно повысить эффективность осаждения дыма, в том числе, с помощью ультразвука.

11. Предложены варианты использования разработанных импульсных распылителей жидкости в технике, сельском хозяйстве, медицине, пожаротушении, очистке производственных помещений от дыма и пыли.

Автор выражает благодарность научному консультанту, д.т.н., проф. Ва-сенину И.М. за внимание и постоянную помощь в работе, д.ф.-м.н., проф. В.А. Архипову (зав. отделом газовой динамики физики взрыва НИИ ПММ ТГУ) и д.ф.-м.н., проф. С.С. Бондарчуку (профессору Томского государственного педагогического университета) за обсуждение результатов работы и ряд критических замечаний, сотрудникам Бийского технологического института д.т.н. Хмелеву В.Н. и к.т.н. Шалунову A.B. за предоставленные источники ультразвука и ценные обсуждения результатов, а также коллективу лаборатории физики преобразования энергии высокоэнергетических материалов ИПХЭТ СО РАН за помощь, оказанную в ходе проведения исследований.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Кудряшова, Ольга Борисовна, 2012 год

1. Буренок В.М., Корчак В.Ю., Смирнов С.С. Оружие нелетального действия составная часть системы воружения будущего // Вестник академии военных наук. - 2007. - № 4. - С. 117-127.

2. Онищенко Г. Г. Стратегия безопасности в наноиндустрии // Здоровье населения и среда обитания. 2011. - № 5. - С. 4-8.

3. Пажи Д.Г., Ламм Э.Л. Распыливающие устройства в химической промышленности. -М.: Химия, 1975. 200 с.

4. Пажи Д.Г., Галустов B.C. Основы техники распыливания жидкостей // Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М.: Химия, 1984.-256 с.

5. Yule A.J., and Dunkley J.J. Atomization of Melts for Powder Production and Spray Deposition. Oxford, UK: Clarendon Press, 1994. - 397 p.

6. Кедринский В.К. Газодинамика взрыва: эксперимент и модели. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2000. - 435 с.

7. Кобылкин И.Ф., Селиванов В.В., Соловьев B.C., Сысоев H.H. Ударные и детонационные волны. Методы исследования. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 276 с.

8. Стебновский C.B. Импульсное диспергирование как предельный режим разрушения жидкого объема // Физика горения и взрыва. 2008. - Т. 44, №2.-С. 117-128.

9. Гельфанд Б.Е., Сильников Н.В., Такаяма К. Разрушение капель жидкости. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2008. - 307 с.

10. Витман Л.А., Кацнельсон Б.Д., Палеев И.И. (ред. С.С. Кутателадзе) Рас-пыливание жидкости форсунками. М.;Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 264 с.

11. Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. М.;Л.:Гостех-издат, 1958.- 125 с.

12. Кнорре Г. Ф. Топочные процессы. М.;Л.:Госэнергоиздат, 1959. - 214 с.

13. Ворожцов Б.И., Кудряшова О.Б., Архипов В.А. Моделирование процесса диспергирования жидкости взрывным газогенератором // Известия вузов: Физика.-2008.-Т. 51, № 8/2.-С. 107-114.

14. Блох А.Г., Кичкина Е.С. Распыливание жидкого топлива механическими форсунками центробежного типа // Сб. Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельнотопливных процессах. М.: Госэнергоиздат, 1958. -С. 132-140.

15. Rayleigh, Lord On the Instability of Jets // Proc. Lond.Math. Soc 1878. -Vol. 10.-P. 4-13.

16. Weber G., Zum Zerfall eines Flüssigkeitsstrahles // Z. Angew.Math Mech-1931.-Vol. 11(2). -P. 136-154.

17. Haenlein, A. Über den Zerfall eines Flüssigkeitsstrahles, Forsch. Geb. Ingenieurwesens.- 1931. Vol. 2(4). - P. 139-149.

18. Miesse С. C. Correlation of Experemental Data on the Disintegration of Liquid Jets // Ind. Eng. Chem-1955. Vol. 47(9). -P.1690-1701.

19. Reitz R. D. Atomization and Other Breakup Regimes of a Liquid Jet, Ph.D. Thesis, Princeton University, Princeton, NJ, USA.-1978. Vol 9. - P. 321325.

20. Ohnesorge W. V. Die Bildung von Tropfen aus Düsen beim Zerfall flüssiger Strahlen // Z. Angew. Math.Mech.- 1936. Vol. 16. - P. 355-358.

21. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Ч. I. - М.: Наука, Гл. ред. физ-мат лит., 1987. - 345 с.

22. Trevena D.H. Cavitation and Tension in Liquids. Bristol; Philadelphia: Hilger, 1987.- 145 p.

23. Wilson D.A., Hoyt J.W., McKune J.W. Measurement of tensile strength of liquid by explosion technique // Nature.- 1975. V. 253, № 5494. - P. 58-65.

24. Carlson G.A., Henry K. W. Technique for studying tension failure in application to glycerol // J. Appl. Phys.- 1973. V. 42, № 5. - P. 243-250.

25. Кедринский B.K. Поверхностные эффекты при подводном взрыве (обзор) // Прикладная механика и техническая физика. 1978. - № 4. - С. 23-55.

26. Коул Р. Подводные взрывы. М.: Изд-во иностр. лит., 1950. - 350 с.

27. Strasberg М. Undissolved air cavities as cavitation nuclei // Cavitation in Hydrodynamics. London: National Phys. Lab., 1956. -231 p.

28. Бесов A.C., Кудринский B.K., Пальчиков Е.И. Изучение начальной стадии кавитации с помощью дифракционной оптической методики // Письма в Журнал технической физики. 1984. - Т. 10, вып. 4. - С. 145-146.

29. Сиротюк М.Г. Экспериментальное исследование ультразвуковой кавитации // Мощные ультразвуковые поля. М.: Наука, 1968. - Ч. 5. - 220 с.

30. Kedrinskii V. К. On multiplication mechanism of cavitation nuclei // Proc. 12th Intern. Congress on Acoustics. Toronto, 1986. P. 212 -214.

31. Кедринский B.K., Ковалев B.B., Плаксин С.И. Об одной модели пузырьковой кавитации в реальной жидкости // Прикладная механика и техническая физика. 1986. - № 5.-С. 312-315.

32. Kedrinskii V. К. On relaxation of tensile in cavitating liquid // Proc. 13th Intern. Congress on Acoustics Beograd, 1989. Sabac: Dragan Srnic Press, 1989.-V.1.-P. 327-330.

33. Гаврилов P.JI. Мощные ультразвуковые поля. M.: Наука, 1970. 430 с.

34. Hammitt F.G., Koller A., Ahmed О., et al. Cavitation threshold and superheat in various fluids // Proc. Conf. on Cavitation. Edinburg, Sept. 3-5, 1974. -London; N. Y.: Mech. Eng. Publ., 1976. P. 143-145.

35. Кедринский B.K. Динамика зоны кавитации при подводном взрыве вблизи свободной поверхности // Прикладная механика и техническая физика. 1975,-№5.-С. 224-226.

36. Hansson I., Kedrinskii V., Morch К. On dynamics of cavity cluster // J. Physics. D: Applied Physics. 1982. - V. 15. - P. 85-89.

37. Кедринский B.K. Распространение возмущений в жидкости, содержащей пузырьки газа // Прикладная механика и техническая физика. 1968-№4.-С. 564-570.

38. Kedrinskii V. К. Negative pressure profile in cavitation zone at underwater explosion near free surface // Acta Astronaut. 1976. - V. 3. - P. 7-8.

39. Chernobaev N. N. Modeling of shock-wave loading of liquid volumes // Proc. IUTAM Symp. Adiabatic Waves in Liquid-Vapor Systems. Gottingen, 1989. -Berlin et al.: Springer, 1989. P. 276-279.

40. Стебновский C.B. О механизме импульсного разрушения жидкого объема // Прикладная механика и техническая физика. 1989. - № 2. - С. 254260.

41. Солоухин Р.И. О пульсации пузырьков газа в несжимаемой жидкости // Тр. Учен. Совета по народнохозяйственному использованию взрыва. -Новосибирск, 1961.-Т. 18.-С. 41-50.

42. Кедринский В.К. Особенности динамики сферического газового пузырька в жидкости // Прикладная механика и техническая физика. 1967. -№ 3. - С. 336-340.

43. Rayleigh J.W. On the pressure developed in a liquid during the collapse of a spherical cavity // Phil. Mag. -1917. V. 34. - P. 94-98.

44. Воинов O.B., Петров А.Г. Движение сферы переменного объема в идеальной жидкости около плоской поверхности // Изв. АН СССР «Механика жидкости и газа». 1971. - № 5. - С. 152-159.

45. Кедринский В.К., Солоухин Р.И. Сжатие сферической газовой полости в воде ударной волной // Прикладная механика и техническая физика. -1961.-№ 1.-С. 27-29.

46. Гетц И.Г., Кедринский В.К. Динамика взрывного нагружения конечного объема двухфазной смеси // Прикладная механика и техническая физика. -1989.-№2.-С. 260-265.

47. Ролдугин В.И. Физико-химия поверхности. Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2008. 365 с.

48. Ворожцов Б.И., Кудряшова О.Б., Ишматов А.Н., Ахмадеев И.Р., Сакович Г.В. Взрывная генерация высокодисперсных жидкокапельных аэрозолей и их эволюция // Инженерно-физический журнал. 2010. - Т. 83, № 6. -С. 1084-2004.

49. Фукс H.A. Механика аэрозолей. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1955.-351 с.

50. Волощук В.М. Кинетическая теория коагуляции. М.: Гидрометеоиздат, 1984.-283 с.

51. Галкин В.А. Уравнение Смолуховского. М.: Физматлит, 2001. - 336 с.

52. Лушников A.A., Пискунов В.Н. Три новые точно решаемые модели в теории коагуляции // Доклады АН СССР. 1982. - Т. 267, № 1. - С. 132136.

53. Тишин А.П. Особенности течения двухфазных продуктов в сопле // В кн.: Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1971. - Т. 1. - С. 190-220.

54. Стернин Л.Е., Маслов Б.Н., Шрайбер A.A., Подвысоцкий A.M. Двухфазные моно- и полидисперсные течения газа с частицами. М.: Машиностроение, 1980. - 172 с.

55. Крайко А.Н., Нигматулин Р.И., Старков В.К., Стернин Л.Е. и др. Механика многофазных сред // в кн.: Итоги науки и техники. Гидромеханика. -М., 1972.-Т. 6.-С. 93-174.

56. Подвысоцкий A.M., Соломенко А.Д. Экспериментальное исследование столкновения капель в условиях аэродинамического взаимодействия газового потока // Вопросы технической теплофизики. Киев: Наукова думка, 1976. - Вып. 6. - С. 77-79.

57. Подвысоцкий A.M. Исследование массо- и теплопереноса в полидисперсных двухфазных потоках с коагуляцией и дроблением частиц: дис . канд. техн. наук. Киев, 1977. - 178 с.

58. Васенин И.М., Архипов В.А., Бутов В.Г., Глазунов A.A., Трофимов В.Ф. Газовая динамика двухфазных течений в соплах. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1986.-264 с.

59. Iayaratne O.W., Mason B.J. The coalescence and bouncing jn water drops at air/water surfaces // Dis. Faraday Soc., 1960. № 30. - P. 72-77.

60. Прохоров П.С., Яшин В.Н. О причинах неслияния водных капель при соударениях // Коллоидный журнал. 1948. - Т. 10, № 2. - С. 122-124.

61. Gunn R. Collision characteristics of freely falling water drops // Science-1965.-№ 150 (3697).-P. 695-701.

62. Wood W., Loomis A. Phil. Mag. 1927. - № 4. - P. 433.

63. Розенберг Л.Д. Физические основы ультразвуковой технологии. М.: Наука, 1970.-689 с.

64. König W. Hydrodynamisch-akustische Untersuchungen // Ann. Phys. Und Chem. 1891. -№ 42, 3. - P. 353.

65. Денисов A.C., Подольский A.A., Турубаров В.И. Об увлечении аэрозольных частиц в звуковом поле при числах Рейнольдса < 1 // Акустический журнал.- 1965.-Т. 11, вып.1. 1965.-С. 146-155.

66. Clair Н. St. Agglomerayion of Smoke, Fog or Dust Particles by Sonic Waves // Industr. And Engng. Chem. 1949. - V.41, 11. - P. 2434.

67. Борисов Ю.Я., Статников Ю.Г. К вопросу о потоках, возникающих в стоячей волне // Акустический журнал. 1965. - № 11, вып. 1. - С. 35.

68. König W. Hydrodynamisch-akustische Untersuchungen. Uber die Kräfte zwischen zwei Kugeln in einer schwingenden Flüssigkeit und über die Entstehung der Kundtschen Staubfiguren // Ann. Phys. Und Chem. 1891. - № 42, 4.-P. 549.

69. Тимошенко В.И. Исследование взаимодействия аэрозольных частиц в акустическом поле: дис . докт. техн. наук. Л., 1964.

70. Oseen, С. W. The theory of liquid crystals // Trans. Faraday Soc. 1933. - № 29.-P. 883-889.

71. Подольский A.A., Турубаров В.И. К теории сближения аэрозольных частиц в звуковом поле в стоксовском режиме обтекания // Акустический журнал. 1966. -№ 12, вып. 2,- С. 292.

72. Подольский A.A., Турубаров В.И. Расчет гидродинамического сближения аэрозольных частиц в звуковом поле в осееновском режиме обтекания // Акустический журнал. 1967. - № 13, вып. 3. - С. 367-368.

73. Н. S. Patterson, W. Cawood. Phenomena in a Sounding Tube // Nature. V. 127, №3209. - 1931,-P. 667.

74. Медников Е.П. Акустическая коагуляция и осаждение аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 264 с.

75. Чернов H.H. Акустические способы и средства осаждения взвешенных частиц промышленных дымов: дис . докт. техн. наук. Таганрог, 2004. -308 с.

76. Чернов H.H. О сближении аэрозольных частиц за счёт сил гидродинамического взаимодействия в акустических полях // Известия ТРТУ. 2002. - № 6. - С. 78-80.

77. Тимошенко В.И. К вопросу о расчете скорости взаимного гидродинамического дрейфа аэрозольных частиц в мощном звуковом поле//Акустический журнал АН СССР,-1971.-Т. 17, вып. 1.-С. 133-137.

78. Хмелев В.Н., Шалунова К.В., Цыганок С.Н., Барсуков Р.В., Сливин А.Н., Шалунов A.B. Ультразвуковая коагуляция аэрозолей (монография) . Бийск: АлтГТУ, 2010. - 228 с.

79. Хмелев В.Н., Шалунов A.B., Голых Р.Н., Шалунова К.В. Комплексное исследование акустической коагуляции мелкодисперсного аэрозоля // Ползуновский вестник. 2010. - № 3. - С. 303-309.

80. Пат. РФ 2069576 А62С 2/00. Способ осаждения дыма /Акимов М.Н., Звонов B.C., Остах C.B. (С-Петербургский ун-т Гос. противопожарной службы). № 5064421/12; Заявл. 05.10.92. - 1992 г.

81. Шалунова К.В. Повышение эффективности процесса коагуляции газодисперсных систем наложением ультразвуковых полей: дис . канд. техн. наук. Бийск, 2010. - 153 с.

82. Титов С.С., Ворожцов Б.И., Кудряшова О.Б., Ишматов А.Н. Эволюция дисперсий в факеле распыла взрывного распылителя // Аэрозоли Сибири. XVII Рабочая группа: тезисы докл., г. Томск, Россия, 23 нояб. 26 нояб. 2010. - Томск, 2010. - С. 29.

83. Шифрин, К.С. Обратные задачи теории рассеяния и распространения излучения Текст.: монография. Теоретические и прикладные проблемы рассеяния света / К. С. Шифрин. - Минск: Наука и техника, 1971. -С.228-244.

84. Пат. ЭЙ 1435955 А1 в ОН 1/44. Фотометр дисперсных сред. 1986 г.

85. Пат. Би 1420474 А1 в 0Ш 15/02. Способ определения параметров частиц аэрозоля в газовом потоке. 1986 г.

86. Пат. Би 717628 в 0Ш 15/02. Способ измерения среднего радиуса металлических капель в двухфазных потоках. 1976 г.

87. Пат. Би 1467447 А1 О 0Ш 15/02. Способ оптического анализа вирусных суспензий. 1986 г.

88. Пат. 8И 811108 в 0Ш 15/02. Прибор для определения дисперсности и концентрации аэрозоля. 1978 г.

89. Пат. 1Ш 2335760 С2 в 0Ш 15/02. Оптический способ определения размеров частиц дисперсной системы. 2006 г.

90. Пат. Яи 2235990 С1 в 0Ш 15/02. Способ определения дисперсности аэрозольных частиц. 2003 г.

91. Пат. БШ 2098794 С1 в 0Ш 15/02. Оптический способ определения размера частиц в суспензии. 1997 г.

92. Пат. RU 2061223 CI G 01N 15/14. Способ измерения размеров микрочастиц. 1996 г.

93. Куценогий К.П. Методы определения размера и концентрации аэрозолей текст.: аналитический обзор № 4391. 1987. - 71 с.

94. Беляев С.П., Никифорова Н.К., Смирнов В.В., Щелчков Г.И. Оптико-электронные методы изучения аэрозолей. М.: Энергоиздат, 1981. -232 с.

95. Голубев А.Г., Ягодкин В.И. Оптические методы измерения дисперсности аэрозолей // Труды ЦИАМ. 1978. - № 828 - С. 1-21.

96. Леончик Б.И., Маякин В.П. Измерения в дисперсных потоках. М.: Энергия, 1971.-248 с.

97. Архипов В.А. Лазерные методы диагностики гетерогенных потоков. -Томск.: Издательство Томского университета, 1987. 140 с.

98. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир. - 1986. - 662 с.

99. Саламандра Г.Д. Фотографические методы исследования быстро-протекающих процессов. М.: Наука, 1974. - 200 с.

100. Дубовик A.C. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов. М.: Наука, 1982. - 304 с.

101. Мак-Картни Э. Оптика атмосферы. М.: Мир, 1979. - 448 с.

102. Бутов В.Г., Васенин И.М., Шрагср Г.Р. Деформация капли в вязком потоке и условия существования сё равновесной формы // Прикладная математика и механика. 1982. - Г. 46, № 6. - С. 1045-1049.

103. Физические величины: справочник / А.П. Бабичев, H.A. Бабушкина, A.M. Братковский и др. / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с. - ISBN 5-283-04013-5.

104. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами. М.: Мир, 1971. - 168 с.

105. Пришивалко А.П., Науменко Е.К. Рассеяние света сферическими частицами и полидисперсными средами. Минск, 1972. - 62 с.

106. Тихонов А. Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1974. - 222 с.

107. Зуев В.Е., Кауль Б.В., Самохвалов И.В., Кирков К.И., Цанев В.И. Лазерное зондирование индустриальных аэрозолей. Новосибирск: Наука, 1986.- 188 с.

108. Модифицированный метод спектральной прозрачности измерения дисперсности аэрозолей / В.А. Архипов, И.Р. Ахмадеев, С.С. Бондарчук, Б.И. Ворожцов, A.A. Павленко, М.Г. Потапов // Оптика атмосферы и океана. 2007. - Т. 20, № 1.-С. 48-52.

109. Велис, Дж. Голография / Дж. Велис, Дж. Рейнольде. М.: Воениз-дат, 1970.-248 с.

110. Dobbins R.A., Jizmagian G.S. Optical Scattering Cross Sections for Pol-ydispersions of Dielectric Spheres // J. Opt. Soc. Am. 1966. - Vol. 56, № 10. -P. 1345-1350.

111. Архипов В.А., Васильева Э.Д., Ратанов Г.С. О влиянии функции распределения на оптические свойства слоя частиц // Тр. НИИПММ. -Томск, 1976.-T. 7.-С. 13-15.

112. Васильев Л.Н. Теневые методы. М: Наука, 1968. - 400 с.

113. Скотников М.М. Теневые количественные методы в газовой динамике. -М.: Наука. 1976. - 160 с.

114. Абруков С.А. Теневые и интерференционные методы исследования оптических неоднородностей. Казань: Издательство Казанского университета. - 1962. - 83 с.

115. Титов С.С., Павленко A.A., Кудряшова О.Б., Максименко Е.В. Метод определения дисперсности субмикронных аэрозолей по их спектральной прозрачности // Ползуновский вестник АлтГТУ. 2009. - № 3. -С. 262 -266.

116. Mie G. Contributions on the optics of turbid media, particularly colloidal metal solutions: translated from German. Albuquerque: Sandia Laboratories, 1978.-92 c.

117. Ван де Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами. Москва, 1961.-460 с.

118. Спектрально-аналитический комплекс на базе спектрометра S125-2048/14. Паспорт. СП «СОЛАР ТИИ» ООО (SOLAR Til, Ltd). - 7 с.

119. S9840 CCD image sensor datasheet. Hamamatsu. http://jp.hamamatsu.com/resources/ products/ssd/pdf/s9840Jkmpdl082el l.pdf

120. Пат. SU 1494692 Al G01J3/12. Способ регистрации интерферо-грамм в фурье-спектрометрии быстрого сканирования. 1986.

121. Камера скоростной видеосъёмки ВидеоСпринт. Техническое описание, руководство по эксплуатации. Редакция 1.12. - 2007. - ЗАО «НПК Видеоскан». - 27 с.

122. Титов С.С. Информационные технологии в оптической диагностике двухфазных сред // Информационные технологии в экономике, науке и образовании: докл. Всероссийской конф., г. Бийск, Россия, 1 сент. 5 сент. 2010. - Бийск, 2010. - С. 128-135.

123. Ахмадеев И.Р. Метод и быстродействующая лазерная установка для исследования генезиса техногенного аэрозоля по рассеянию луча в контролируемом объёме: дис . канд. тех. наук. Бийск: Изд-во АлтГТУ, 2008. - 98 с.

124. Кудряшова О.Б., Ворожцов Б.И., Муравлев Е.В., Ишматов А.Н., Павленко A.A. Ударно-волновая генерация высокодисперсных жидкока-пельных аэрозолей // Ползуновский вестник. 2010. - № 4-1. - С. 95-100.

125. Ворожцов Б.И., Кудряшова О.Б., Павленко A.A. Физико-математическое моделирование ударно-волновой генерации жидкока-пельных аэрозолей в конструкции центробежной форсунки // Известия вузов: Физика. 2010. - Т. 53, № 12/2.-С. 102-108.

126. Ивлев JI.C., Довгалюк Ю.А. Физика атмосферных аэрозольных систем. СПб.: НИИХ СПбГУ, 1999. - 194 с.

127. Кудряшова О.Б., Ворожцов Б.И. Математическая модель взрывной генерации жидкокапельных аэрозолей // Известия Томского политехнического университета. 2011. - Т. 318, № 2. - С. 77-81.

128. Антонникова А.А., Кудряшова О.Б., Хмелев М.В., Шалунов А.В. Исследование эффективности применения ультразвуковых колебаний для осаждения мелкодисперсных аэрозолей // Научно-технический вестник Поволжья. 2011. - № 6. - С. 96-99.

129. Титов С.С., Муравлёв Е.В., Ворожцов Б.И., Павленко А.А., Кудряшова О.Б., Ахмадеев И.Р. Экспериментальное моделирование взрывного диспергирования жидкости и порошков // Известия вузов. Физика. 2008. -№ 8/2.-С. 113-119.

130. Ворожцов Б.И., Кудряшова О.Б., Муравлев Е.В. и др. Экспериментальное моделирование взрывного диспергирования жидкости и порошков //Известия вузов: Физика. 2008.-Т. 51, № 8/2.-С. 115-121.

131. Ворожцов Б.И., Кудряшова О.Б., Ишматов А.Н., Ахмадеев И.Р., Са-кович Г.В. Взрывная генерация высокодисперсных жидкокапельных аэрозолей и их эволюция // Инженерно-физический журнал. 2010 - Т. 83, №6.-С. 1084-2004.

132. Титов С.С., Ворожцов Б.И., Кудряшова О.Б., Ишматов А.Н. Эволюция дисперсий в факеле распыла взрывного распылителя // Аэрозоли Сибири. XVII Рабочая группа: тезисы докл., г. Томск, Россия, 23 нояб. 26 нояб. 2010. - Томск, 2010. - С. 29.

133. Ишматов А.Н., Ворожцов Б.И. Исследование развития высокодисперсного аэрозоля жидкости с учетом влияния слабоиспаряемой примеси //Краткие сообщения по физике. ФИАН. Москва. - 2010-№ 1. -С. 22-27.

134. Кошкин Н.И., ШиркевичМ.Г. Справочник по элементарной физике. -М., 1972.-256 с.

135. Волков В.И., Кадышева С.С., Белаш A.A. Метод исследования определенных физико-химических свойств жидкости // Известия АГУ. Сер. Математика и информатика. Физика. 2004. - jYi? 1 (31). - С. 93-96.

136. Altwicker Е. R. and Lindhjem С. Е. Absorption of gases into drops // AIChE J. 1988. - Vol 2, № 34. - P. 329-332.

137. Фукс H. А. Испарение и рост капель н газообразной среде. М.: Мир, 1986.-314 с.

138. Антонникова A.A., Коровина Н.В., Кудряшова О.Б., Ахмадеев И.Р., Шалунова К.В., Хмелев В.Н. Экспериментальное исследование динамики дисперсных характеристик аэрозоля при ультразвуковом воздействии // Ползуновский вестник. 2011. - № 4-1. - С. 176 -180.

139. Научные основы нанотехнологий и новые приборы / Под ред. Р.У. Келсалла, А.У. Хэмли, М. Георгегана, перевод А. Калашникова. М.: Интеллект. - 528 с.

140. Богач A.A., Уткин A.B. Экспериментальное исследование импульсного растяжения жидкостей при ударно-волновом воздействии // Прикладная механика и техническая физика. 2000. - Т. 41. - С. 198-205.

141. Дискретно-импульсный ввод энергии в теплотехнологиях / A.A. Долинский, Б.И. Басок, С.И., Гулый и др. Киев: ИТТФ НАНУ, 1996. -206 с.