ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ НА ПОВЕРХНОСТИ

О.Б. Кудряшова, М.Ю. Степкина, А.А. Антонников
DOI: 10.25699/SSSB.2018.23.17549 Download PDF
Ключевые слова: дисперсные частицы, сорбция, электростатический заряд, электростатическое распыление, электростатическое взаимодействие.
Аннотация: Существует проблема очистки помещений от вредных веществ и микроорганизмов. Особенно сложной задачей представляется дезинфекция поверхностей помещений, на которых могут быть мельчайшие частицы вредных и опасных веществ. В качестве решения этой проблемы предлагается способ дезинфекции поверхностей помещений с помощью сорбции вредных дисперсных веществ (например, микроорганизмов или токсичных наночастиц) на заряженных частицах специально распыленных порошков. Цель работы заключается в моделировании взаимодействия электростатически заряженных частиц сорбента и частиц сорбтива на поверхности. Методы исследования: математическое моделирование, оптическая и электронная микроскопия. В работе предлагается физико-математическая модель электростатического взаимодействия заряженных частиц порошка сорбента, напыленного на поверхность, с мельчайшими частицами вредных конденсированных образований. Частицы сорбтива, являющегося диэлектриком, благодаря электростатической индукции приобретают заряд, противоположный заряду частицы сорбента. Для описания взаимодействия частиц рассматриваются силы Кулона и трения. Представлены расчетные значения заряда, получаемого частицами в поле коронного разряда. Получены математические соотношения, позволяющие определить временные характеристики взаимодействия электростатически заряженных частиц с нейтральными конденсированными дисперсными частицами на поверхности. Определены условия (концентрация, масса частиц и их заряд) при которых взаимодействие не произойдет. Данные условия выражены в виде безразмерного критерия. Проведены эксперименты по визуализации процесса сближения заряженных и электронейтральных частиц на поверхности. Показано, что сближение заряженных и электронейтральных частиц на поверхности происходит в течение десятков минут, что коррелирует с теоретическими расчетами. Результаты работы могут быть использованы в системах очистки и дезинфекции поверхностей помещений.

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство