Утворення твердої складової зварювального аерозоля. Частина III. Зростання і коалесценція зародків
DOI:
https://doi.org/10.18524/0367-1631.2013.50.160430Анотація
Розглянуто процеси зростання і коалесценції зародків, що утворюються в плазмі зварювального аерозоля в результаті гетерогенної іон-індукованої нуклеації. Показана наявність інтенсивного перекачування атомів конденсуючої речовини з газової фази в конденсовану фазу, що обумовлене коалесценцією зародків. Цей процес приводить до зменшення пересичення пари конденсуючої речовини в пароповітряній суміші, припиненню нуклеациі і початку бімодальної коалесценції. В результаті, до моменту фазового переходу крапель з рідкого стану в твердий, формується бімодальний розподіл первинних частинок ТССА по розмірах - частинки, що утворюються з крапель: з малим ступенем асоціації зародків (внутрішньомодова коалесценція) і з великим ступенем асоціації зародків, в результаті їх тривалої коалесценції (внутрішньомодова і міжмодова коалесценції).
Посилання
Oprya M., Kiro S., Worobiec A., Horemans B., Darchuk L., Novakovic V., Ennan A., Van Grieken R. Size distribution and chemical properties of welding fumes of inhalable particles // Journal of Aerosol Science. – 2012. – Vol. 45. – P. 50-57.
Brown D. M., Wilson M. R., MacNee W., Stone, V. and Donaldson K. Size-dependent proinflammatory effects of ultrafine polystyrene particles: A role for surface area and oxidative stress in the enhanced activity of ultrafines // Toxicology and Applied Pharmacology. – 2001. – Vol. 175(3). – Р. 191-199.
Donaldson K., Brown D., Clouter A. et al. The pulmonary toxicology of ultrafine particles // J Aerosol Med. – 2002. – Vol. 15. – Р 213-220.
Jenkins, N. T. et al. Surfactant – Dispersion of metal fume particles // Aerosol Science and Technology. – 2005. – Vol. 39(2). – P. 170-172.
Oberdorster G., Sharp Z., Atudorei V., Elder A., Gelein R., Lunts A., Kreyling W. and Сох С. Extrapulmonary translocation of ultrafine carbon particles following whole-body inhalation exposure of rats // J. Toxicol. Env. Health, part A. – 2002. – Vol. 65. – P. 1531-1543.
Oberdorster G., Sharp Z., Atudorei V., Elder A., Gelein R., Kreyling W. and Сох С. Translocation of inhaled ultrafine particles to the brain // Inhal. Toxicol. – 2004. – Vol. 16(6-7). – Р. 437-445.
Вишняков В. И., Киро С. А., Эннан А. А. Образование твердой составляющей сварочного аэрозоля. 1.Конденсация ненасыщенных паров // Физика аэродисперсных систем. – 2011. – Вып. 48. – С. 91-105.
Вишняков В. И., Киро С. А., Эннан А. А. Образование твердой составляющей сварочного аэрозоля. 2.Формирование слоистых структур // Физика аэродисперсных систем. – 2012. – Вып. 49. – С. 90-99.
Vishnyakov V. I., Kiro S. A., Ennan A. A. Heterogeneous ion-induced nucleation in thermal dusty plasmas // J. Phys. D: Appl. Phys. – 2011. – Vol. 44. – P. 215201(1)-(7).
Vishnyakov V. I., Kiro S. A., Ennan A. A. Formation of primary particles in welding fume // Journal of Aerosol Science. – 2013. – Vol. 58. – P. 9-16.
Куни Ф. М., Щекин А. К., Гринин А. П. Теория гетерогенной нуклеации в условиях постепенного создания метастабильного состояния пара // Успехи физических наук. – 2001. – Т. 171, № 4. – С. 345-385.
Фукс Н. А. Механика аэрозолей. – М.: Изд-во АН СССР, 1955. – 332с.
Bahadur R., Ressell L. V. Effect of surface tension from MD simulations on size-dependent deliquescence of NaCl nanoparticles // Aerosol Science and Technology. – 2008. – Vol. 42. – P. 369-376.
Vishnyakov V. I., Kiro S. A., Ennan A. A. Bimodal size distribution of primary particles in welding fume as a result of coalescence // Journal of Aerosol Science. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2013.09.007.
Estrada P. R., Cuzzi J. N. Solving the coagulation equation by the moments method // The Astrophysical Journal. – 2008. – Vol. 682. – P. 515-526.
Yu M., Lin J., Chan T. A new moment method for solving the coagulation equation for particles in brownian motion // Aerosol Science and Technology. – 2008. – Vol. 42. – P. 705-713.
Fuglsang K., Gram L. K., Markussen J. B., Kristensen J. K. Measurement of ultrafine particles in emmissions from welding processes // 16th International Conference on Joining of Materials, May 2011, Elsinore, Denmark, available at http://www14.force.dk/resources/3878.pdf.
Brand P., Lenz K., Reisgen U., Kraus T. Number size distribution of fine and ultrafine particles from various welding processes // Annals of Occupational Hygiene. – 2013. – Vol. 57. – P. 305-313.
Ennan A. A., Kiro S. A., Oprya M. V., Vishnyakov V. I. Particle size distribution of welding fume and its dependency on conditions of shielded metal arc welding // Journal of Aerosol Science. – 2013. – Vol. 64. – P. 103-110.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2013 Фізика аеродисперсних систем
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
