Исследование неустойчивости и диспергирования заряженных менисков и струй диэлектрических жидкостей
Диссертация
Большинство современных ЭГД моделей основываются на быстрой релаксации зарядов, что при исследовании жидкостей с медленной релаксацией зарядов (жидкие диэлектрики) приводит к весьма сомнительным и противоречивым выводам. Так, в обзоре утверждается, что при малых радиусах капель в ЭГД неустойчивости, определяющую роль играет вязкость жидкости, тогда как, например, при быстрой релаксации зарядов… Читать ещё >
Список литературы
- Шутов А.А. Формирование и зарядка струй, капель и пленок слабопроводящих жидкостей в электрическом поле. Автореф. дис. д-ра физ.-мат. наук. М.: ФГУП НИФХИ им. Л. Я. Карпова, 2003. 47 с.
- Верещагин И.П. и др. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. М: Энергия, 1974. 480 с.
- Cloupeau M., Prunet-Foch В. Electrostatic spraying of liquids: main functioning modes // J. Electrostatics. 1990. — № 25. — p. 165−184.
- Higuera F. J. Flow rate and electric current emitted by a Taylor cone // J. Fluid Mech. Vol. 484. — 2003. — p. 303−327.
- Григорьев А.И., Ширяева С. О. Классификация режимов электродиспергирования жидкостей // ЖТФ. 2012. — Т.82. — № 10. — с. 717.
- Нагорный B.C. Электрокаплеструйные регистрирующие устройства. Л.: Машиностроение, 1988. 269 с.
- Коробейников С.М. Пробой жидкостей при импульсном напряжении: монография. Томск: Издательство НТЛ. 2005. 487 с.
- Korobeynikov S.M., Melekhov A.V. Nonelectrode streamers in deionized water // IEEE trans on plazma scence. Vol. 39. — № 11. — 2011. — p. 792−793
- Зубарев H.M. Формирование особенностей на свободной поверхности жидкостей в электрическом поле: дис. д-ра физ.-мат. наук. Екатеринбург: УрО РАН Институт электрофизики, 2002. 208 с.
- Рэлей Дж. Теория звука. M: Гостехиздат, 1955. T. 2. — 476 с.
- Savar F. Memare sur la contitution veines liquides lancus par des orifices circulates en mince paroi // Annal. chimic. 1833. — Sen 2. — Vol. 53. — № 3. -s.337−386.
- Weber C. Zuia den Zerfall eines Flussigkeitstrahles // Z. angew. Math. Mech. -Bd. 11.-№ 3.- 1931.-s. 136−154.
- Yuen M.C. Non-linear capillary instability of a liquid jet // J. Fluid Mech. -Vol. 33.-№ 1.- 1968.-p. 151−163.
- Nayfeh A.H. Nonlinear stability of a liquid jet // Phys. Fluids. Vol 13. — № 4.- 1970.- p. 841−847.
- Nayfeh A.H., Hassan S.D. The method of multiple scales and nonlinear dispersive waves // J. Fluid Mech. Vol. 48. — № 3. — 1971. — p. 463−475.
- Kakutani Inoue Y., Kan T. Nonlinear capillary waveson the surface of liquid column // J. Phys. Soc. Japan. Vol. 37. — № 2. — 1974. — p. 529−538.
- Lafranee P. Nonlinear breakup of a liquid jet // Phys. Fluids. Vol. 17. — № 10. — 1974.-p. 1913−1914.
- Lafranee P. Nonlinear breakup of a laminar liquid jet // Phya. Fluids. -Vol. 18. № 4. — 1975. — p. 428−432.
- Piinbley W.T. Drop formation in a liquid jet- A linear one-dimensional analysis concidered as a boundary value problem // IBM J. Res. Develop. -Vol. 20. № 4. — 1976. — p. 148−155.
- Беттов P., Криминале В. Вопросы гидродинамической устойчивости: Пер. с англ. М: Мир, 1971. — 350 с.
- Bogy D.B. Drop formation in a circular liquid jet // Annu. Rev. Fluid. Mech. -Vol. 11.- 1979.-p.207−228.
- Шкадов В.Я. Некоторые методы и задачи теории гидродинамической устойчивости // Науч. тр. ин-та мех. МГУ № 25. — 1973. — с. 192.
- Chaudhory К.С., Redekopp L.G. The nonlinear capillary-instability of a liquid jet. Part 1, Theory // J. Fluid. Mech. Vol. 96. — № 2. — 1980. — p. 257 274.
- Bohr N. Determination of Surface-Tension of Water by the Method of Jet Vibration // Trans. Roy. Soc. Ser a. -Vol. 209. № 447. — 1909. p. 281−317.
- Чесноков Ю.Г. Нелинейное развитие капиллярных волн в струе вязкой жидкости // ЖТФ. 2000. — Т.70. — Вып.8. — с. 31−38.
- Маклаков Д. В. Нелинейные задачи гидродинамики потенциальных течений с неизвестными границами. М: Янус-К, 1997. 280 с.
- Ширяева CO., Воронина Н. В., Григорьев А. И. Нелинейные осцилляции заряженной струи электропроводной жидкости при многомодовой начальной деформации ее поверхности // ЖТФ. 2006. — Т.76. — Вып.9. — с. 31−41.
- Ентов В.М., Кордонекий В. И., Кузьмин В. А., Шульман З. П., Ярин A.JI. Исследование распада струй реологически сложных жидкостей // Журн. прикл. мех. и техн. физ. № 3. — 1980. — с. 90−98.
- Герценштейн С.Я., Шкадов В. Я. Устойчивость неосесимметричных жидких струй // Изв. АН СССР. Мех. жидкости и газа. № 1. — 1973. — с. 43−52.
- Denn М.М. Continuous drawing of liquids to form fibers // Annu. Rev. Fluid. Mech. Vol. 12. — 1980. — p.365−387.
- Ентов B.M., Ярин A.JI. Динамика свободных струй и пленок вязких и реологически сложных жидкостей // Итоги науки и техники. Сер. Мех. жидкости и газа. М": ВИНИТИ — Том 18. — 1984. — с. 112−197.
- Siddharth М., Nishant С., Hsueh-Chia Chang. Alternating Current Electrospraying // Ind. Eng. Chem. Res. № 48. — 2009. — p. 9358−9368.
- Bogy D.B. Break-up of a liquid jet: Third perturbation Cosserat solution // J. Phys. Fluids. Vol. 22. — № 2. — 1979. — p. 224−230.
- Gilbert, W. De Magnete. Translation by P. F. Mottelay. New York: Dover Publications Inc., 1958.
- Воронина H.B. Исследование роли электрофизических и теплофизических характеристик жидкости на нелинейное волновоедвижение на поверхности заряженной струи. Дис. на соискание уч.ст.к.ф.-м.н. Ярославль. — 2007. — 167 с.
- Rayleigh Lord. On the capillary phenomena of jets // Proc. Roy. Soc. London. 1879.-Vol.29.-Is. 196.-p.71−97.
- Zeleny J. On the conditions of instability of electrified drops // Proc. Camb. Phil. Soc. Vol. 18. — 1915. — p. 71−83.
- Zeleny J. Instability of electrified liquid drops // J. Phys. Rev. Vol. 10. — № 1.- 1917.-p. 1−6.
- Navab M.A., Mason S.G. The preparation of uniform emulsions by electrical dispersion//J. Coll. Sei.-Vol. 13.- 1958.-p.179−187.
- Schjultze K. Das Verhalten verschidener Flussigkeiten bei red Electrostatisehen Zerstaubung // Zeitschrift fur angewandte Physik. В. 13. — № 1.-1961.- S.I. 1−16.
- Kleber W. Der Mechanismis der Electrostatischen Lackerzerstabung // Plaste und Kautschuk. № 8. — 1963. — s.502−508.
- Taylor G. Disintegration of water drop in an electric field // Proc. Roy. Soc. London. Vol. 280. — № 1382. — 1964. — p. 383−397.
- Taylor G. Electrically driven jet // Proc. Roy. Soc. London. -Vol. 313. -1969. -p.453−470.
- Jones A.R., Thong K.C. The production of charged monodispers fuel droplets by electrical dispersion // J. Phys. D: Appl. Phys. Vol. 4.-1971. — p. 1 591 165.
- Попов С.И., Петрянов И. В. К механизму электростатического распыливания жидкостей // ДАН СССР. Т.195. — № 4. — 1970. — с. 893−895.
- Кириченко В.Н., Полевов В. Н., Супрун H.H., Петрянов-Соколов И.В. Перенос заряда при электрогидродинамическом распылении жидкости // ДАН СССР. Т. 301. — № 3. — 1988. — с. 814−817.
- Кириченко В.Н., Михайлова А. Д., Полевов В. Н. Удельный заряд жидкости в процессах ЭГД-распыления и формирования микроволокон // ДАН СССР. Том 315. — № 4. — 1990. — с. 819−823.
- Fernandes De La More J., Loscertales I.G. The current emitted by highly conducting Taylor cones // J. Fluid Mech. Vol. 260. — 1994. — p. 155−184.
- Gomez A., Tang K. Charge and fission of droplets in electrostatic sprays // Phys. Fluids. Vol. 6. — № 1. — 1994. — p. 404−413.
- Ширяева С.О., Григорьев А. И., Святченко А. А. Классификация режимов работы электрогидродинамических источников ионов. Препринт ИМ РАН № 25, Ярославль, 1993. 118 с.
- Григорьев А.И., Ширяева С. О. Опыт полуфеноменологической классификации наблюдаемых режимов электростатического диспергирования жидкости // ЖТФ. Том 64. — № 3. — 1994. — с. 13−25.
- Ширяева CO., Григорьев А. И., Левчук Т. В. Об устойчивости неосесимметричных мод объемно заряженной струи вязкой диэлектрической жидкости // ЖТФ. 2003. — Т.73. — Вып.И. — с. 22−30.
- Grossmann S., Muller A. Instabilities and decay rates of charged viscous liquid jets // Z. Phys. B: Condersed Matter. 1984. — Vol.57. — p. 161−174.
- Rutland D., Jamerson G. A nonlinear effect in the capillary instability of liquid jets // J. Fluid Mech. 1971. — Vol. 46. — № 2. — p.267−271.
- Новиков А. А. Нелинейные капиллярные волны на поверхности струи вязкой жидкости // Изв. АН СССР. МЖГ. 1977. — № 2. — с. 179−182.
- Chaudhary К., Redekopp L. The nonlinear capillary instability of a liquid jet. Pt.l. Theory // J. Fluid Mech. 1980. — Vol. 96. — p.257−274.
- Блаженков B.B., Гиневский А. Ф., Гунбин В. Ф., Дмитриев А. С., Щеглов С. И. Нелинейная эволюция волн при вынужденном капиллярном распаде струй // Изв. АН СССР. МЖГ. 1993. — № 3. — с.54−60.
- Huynh Н., Ashgriz N., Mashayek F. Instability of a liquid jet subject to disturbances composed of two wave numbers // Fluid Mech. 1996. — Vol. 320. -p. 185−210.
- А.И.Григорьев, Ширяева С. О., Петрушов Н. А. Внутренний нелинейный резонанс на заряженной струе // ЖТФ. 2013. — Т. 83. — Вып. 5.-е. 41−49.
- Асланов К. К теории распада жидкой струи на капли // ЖТФ. 1999. -Т.69.-Вып.11.-с. 132−133.
- Горшков В.Н., Чабан М. Г. Нелинейные электрогидродинамические явления и генерация капель в заряженных проводящих струях // ЖТФ. -1999.-Т.69.-Вып. 11.-с. 1−9.
- Григорьев А.И., Ширяева CO., Егорова Е. В. О некоторых особенностях нелинейного резонансного взаимодействия мод заряженной струи // Электронная обработка материалов. 2005. — № 1.-е. 42−50.
- Ширяева С.О. Влияние феномена релаксации заряда на капиллярный распад заряженной струи вязкой диэлектрической жидкости в коллинеарном электростатическом поле // ЖТФ. -2011.-Т. 81.- Вып. 3. -с. 18−26.
- Raco R.J. Stability of a liquid jet in a longitudinal time-varying electric field // AIAA Journal. Vol. 6. — № 5. — 1968. — p.979−980.
- Шепелев C.M. Генератор высокоскоростных жидких частиц. Дис. на соискание уч.ст.к.ф.-м.н. Самара. — 2007. — 194 с.
- Vonnegut В., Neubauer R.L. Production of Monodisperse Liquid Particles by Electrical Atomization // J. Colloid. Sci. Vol. 7. — № 7. -1952. — p. 616−622.
- Kim K., Turnbull RJ. Generation of charged drops of insulating liquids by electrostatic spraying // J. Appl. Phys. Vol. 47. — № 5. — 1976. — p. 1964−1969.
- Льюис Лима-Марк. Способ и устройство для получения дискретных агломератов дисперсного вещества // Патент на изобретение RU 2 110 321, 10.05.1998
- Загнитько А. В., Першин А. Н. Генератор субмикронного аэрозоля йодистого калия для ингаляционного йодирования населения // Приборы и техника эксперимента. № 04. — 2006. — с. 164−171.
- Акишин А.И., Новиков Л. С. Космическое материаловедение // Энциклопедия московского университета, Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д. В. Скобельцына, 2006. с. 87−90.
- Безруков В.И., Костылев А. А. Экспериментальное исследование электростатической эмиссии монодисперсных капель // Труды МЭИ. -№ 185.- 1988.-с. 43−53.
- Безруков В.И. Основы электрокаплеструйных технологий. СПб: Судостроение, 2001. — 240 с.
- Шепелев С.М. Генератор высокоскоростных жидких частиц // Тезисы докладов и сообщений II Международной научно-технической конференции Физика и технические приложения волновых процессов. Под ред. В. А. Неганова и Г. П. Ярового. Самара, 2003. с. 317−318.
- Дмитриев A.C. Монодисперсные системы и технологии: Физико-технические основы генерации и распространения монодисперсных потоков. Дис. на соиск.уч.ст.д.т.н. Москва. — 2000. — 304 с.
- Ширяева С.О. Нелинейные осцилляции заряженной капли, ускоренно движущейся в электростатическом поле // ЖТФ. Том 76. — № 6. — 2005. -с. 44−56.
- Белоножко Д.Ф., Козин A.B. Закономерности реализации неустойчивости заряженной свободной поверхности горизонтального жидкого слоя, в котором развивается тепловая конвекция // ЖТФ. Том 80. -№ 4.-2010.-с. 32−40.
- Маркова М.П., Шкадов В. Я. О нелинейном развитии капиллярных волн в струе жидкости // Изв. РАН, сер. механика, жидкости, и газа. № 3. -1972. — с.30−37.
- Yarin A.L. Free liquid jets and films: hydrodynamics and rheology // Longman Scientific&Technical, 1993. 446 p.
- Zhakin A.I., Belov P.A. The experimental study of charged meniscues // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. Vol. 49. — № 2. — 2013. -p.52−58.
- Ashgriz N., Mashayek F. Satellite formation and merging in liquid jet breakup // J. Fluid Mech. Vol. 291. — 1995. — p. 163−173.
- Reneker D.H., Yarin A.L., Zussman E., Xu H. Electrospinning of nanofibers from polymer solutions and melts // J. Adv. in Appl. Mech. Vol. 41. — 2007. -p. 43−195.
- Товмаш A.B. Использование метода электроформования для получения микроволокнистых структур из водного раствора поливинилового спирта. Дис. на соиск.уч.ст.к.ф.-м.н. Москва. — 2005. — 148 с.
- Белоножко Д. Ф., Григорьев А. И. Нелинейные движения вязкой жидкости со свободной поверхностью // Изв. РАН. МЖГ. № 2. — 2003. — с. 184−192.
- Семкин Н.Д., Пияков А. В., Телегин А. М., Воронов К. Е., Пияков И. В. Электрический заряд и поле в мениске диэлектрической жидкости // ЖТФ. -Том 83.-№ 5.-2013.-с. 17−23.
- Жакин А.И. Ионная электропроводность и комплексообразование в жидких диэлектриках // УФН. Том 173. — № 1. — 2003. — с. 51−68.
- Мельчер Дж., Тейлор Дж. Электрогидродинамика: обзор роли межфазных тангенциальных напряжений. Механика, периодический сборник иностранных статей. М.: Мир, 1971.-е. 66−99.
- Мелчер Дж. Электрогидродинамика // Магнитная гидродинамика № 2 -1974.-е. 3−30.
- Григорьев А.И., Ширяева С. О. Капиллярные неустойчивости заряженной поверхности капель и электродиспергирование жидкостей (обзор) // Изв. РАН. МЖГ. 1994. — № 3. — с.3−22.
- Melcher J. R.: Field Coupled Surface Waves (The Massachusetts Institute of Technology Press, Cambridge, Massachusetts, 1963).
- Zhakin А. I. Electrohydrodynamics (CISM Courses and Lectures, No. 380, Ed. A. Castellanos) (Wien: Springer, 1998) p. 83.
- Саранин В. А. Устойчивость, равновесия, зарядка, конвекция и взаимодействие жидких масс в электрических полях. Москва-Ижевск: НИЦ регулярная и хаотическая динамика, 2009. 332 с.
- Мищенко К.П., Полторацкий Г. М. Вопросы термодинамики и строения водных и неводных растворов электролитов. Л: Химия, 1968. — 352 с.
- С.И. Жданов, Грачева Н. П. Электрохимия жидких кристаллов. В кн.: Жидкие кристаллы/ под ред. С. И. Жданова. — М.: Химия, 1979. — с.35−64.
- Измайлов H.A. Электрохимия растворов. М: Химия, 1976. — 575 с.
- Минкин В.И., Симкин Б. Я., Миняев P.M. Теория строения молекул. Серия «Учебники и учебные пособия. Ростов-на-Дону: Феникс, 1997. -560 с.
- Conway В.Е., White R.E., Bockris J. O'M. Modern Aspects of Electrochemistry. -N.Y. and London: Plenum Press., 1985. 521 p.
- Белоусов В.П., Морачевский А. Г. Теплоты смешения жидкостей. М: Химия, 1970.-256 с.
- Крестов Г. А. Термодинамика ионных процессов в растворах. 2-е изд., перераб. — Л: Химия, 1984. — 272 с.
- Симкин Б.Я., Шейхет И. И. Квантовохимическая и статистическая теория растворов. Вычислительные методы и их применение. М: 1989. -256 с.
- Чуев Г. Н., Базилевский М. В. Молекулярные модели сольватации в полярных жидкостях // Успехи химии. Том 72. — Выпуск 2. — 2003. с. 827−851.
- Бургер К. Сольватация, ионные реакции и комплексообразование в неводных средах. М: 1984. — 256 с.
- Москва В.В. Растворители в органической химии // Соровский образовательный журнал. № 4. — 1999. — с. 44−50.
- Бушуев Ю.Г. Структурные свойства жидкостей с различными типами межмолекулярных взаимодействий по данным компьютерного моделирования. Дис. докт. дис. И.: ИГХТУ, 2001, 345 с.
- Probst М., Injan N., Megyes Т., Bako I., Balint S., Limtrakul J., Nazmutdinov R., Mitev P., Hermansson K. A gold cyano complex innitromethane: MD simulation and X-ray diffraction // J. Chemical Physics Letters. Vol. 539−540. -2012.-p. 24−29.
- Шахпаронов M. И., Шленкина H. Г. Релеевское рассеяние света и молекулярное строение жидкого бензола и его растворов // Вестн. Моск. унта. Сер. хим. № 4. — 1971. — с. 398−404.
- Stillinger F.H. Theory and Molecular Models for Water // Non-Simple Liquids. New York et al. — 1975. -p. 1−101.
- Hales J.L., Ellender H.H. Liquid densities from 293 to 490K of nine aliphatic alcohols // J. Chem. Ihermodyn. Vol. 8. — 1976. — p. 1177−1184.
- Чуев Г. H. Статистическая физика сольватированного электрона // УФН. Том. 169. — 1999. — с. 155−170.
- Саркисов Г. Н. Структурные модели воды // УФН. Том. 176. — 2006. -с. 833−845.
- Фиалков Ю. Я., Житомирский А. Н., Тарасенко Ю. А. Физическая химия неводных растворов. JI: Химия. — 1973. — 376 с.
- Lyubartsev А.Р., Laaksonen A. Determination of effective pair potentials from ab-initio simulations: application to liquid water // Chem.Phys.Let. -Vol.325.-2000.- p.15−21.
- Дуров B.A., Рабичев Э. О., Шахпаронов М. И. Акустическая спектроскопия глицерина и его растворов в бутиловых спиртах // Современные проблемы физической химии. М: Изд-во МГУ. — Т. 12. -1980.-с. 180−218.
- Du Q. Н., Beglov D., Roux В. Solvation free energy of polar and nonpolar molecules in water: An extended interaction site integral equation theory in three dimensions // Journal of Physical Chemistry B. Vol. 104. — № 4. — 2000. — p. 796−805.
- Артыков Т. А., Хакимов О. III., Хабибуллаева П. К. — В кн.: Акустическая спектроскопия, квантовая акустика, акустоэлектроника. -Ташкент, 1978.-е. 38.
- Jedlovsky P., Predota M., Nezbeda I. Hydration of apolar solutes of varying size: A systematic study // Molecular Physics. Vol. 104. — № 15. — 2006. — p. 2465−2476.
- Yamamoto O., Tsukushi I., Lindqvist A., et al. Calorimetric study of glassy and liquid toluene and ethylbenzene: thermodynamic approach to spatial heterogeneity in glass-forming molecular liquids // J.Phys.Chem. Vol. 102. -1998. — p.1605−1609.
- Жакин А.И. Электрогидродинамика // УФН. Том 182. — № 5. — 2012. -с. 495−520.
- Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М: Мир, 1979. — 568 с.
- Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Наука, 1976. — 504 с.
- Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1. М: Наука, 1973. — 492 с.
- Castellanos A. Coulomb-driven convection in electrohydrodynamics // IEEE Trans. Electr. Insul. Vol. 26. — 1991. — p. 1201−1215.
- Жакин А. И. Кузько A.E., Белов П. А. ЭГД неустойчивость свободной поверхности // Известия Юго-Западного государственного университета. -Курск.- № 3 (42). 2012. — с. 31−38.
- Жакин А.И. Электрогидродинамика заряженных поверхностей. // УФН. Том 183.-№ 2.-2013.-с. 153−177.
- Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ. М: Химия, 1967. -717 с.
- Жакин А.И., Белов П. А. Экспериментальное исследование истечения заряженных капель и струй // ЭОМ. 2013. — Т.49. — № 3. — с. 25−34.
- Нагорный B.C. Управляемая капля // Соровский образовательный журнал.-Том 8.-№ 1.-2004.-с. 115−121.
- Barrero A., Loscerttales I.G. Micro- and Nanoparticles via Capillary Flows // Annual. Rev. Fluid Mech. Vol. 39. — 2007. — p. 89−106.
- Loscertales I.G., Barrero A., Marquez M., Spretz R., Velarde-Ortiz R., Larsen G. Electrically forced coaxial nanojets for one-step hollow nanofiber design // J. Am. Chem. Soc. Vol. 126. — 2004. — p. 5376−5377.
- Жакин А. И. Кузько A.E., Белов П. А. Экспериментальное исследование заряженных менисков и струй // Перспективное развитие науки, техники и технологий. Материалы международной научно-практической конференции. Курск. — 2011. — с. 92−97.
- Жакин А. И. Кузько А.Е., Белов П. А. Исследование заряженных менисков и струй // Современные проблемы электрофизики и электрогидродинамики жидкостей. Материалы X международной конференции. СПб. -2012.-е. 56−59.
- Жакин А.И., Белов П. А. Экспериментальные исследования электростатического диспергирования жидкостей с медленной релаксацией заряда // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия Физика и химия. Курск, 2012. — № 2. — 4.2. — с. 46−51.
- Жакин А. И. Кузько А.Е., Белов П. А. Исследование образования заряженных менисков и струй касторового масла // Современные инновации в науке и технике. Материалы Н-й Международной научно-практической конференции. Курск. -2012.-е. 53−57.
- Жакин А. И. Кузько А.Е., Белов П. А. Экспериментальное исследование истечения заряженных струй из капилляра // Письма ЖТФ- Том 39. Вып. 6.-2013.-с. 60−66.