Модификация турбидиметрического высокоселективного метода для измерения быстропротекающих процессов


https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.3.95

Полный текст:


Аннотация

Введение: оптические методы, такие как турбидиметрический высокоселективный метод (модификация метода спектральной прозрачности), успешно применяются для измерения дисперсных характеристик аэрозолей. Турбидиметрический высокоселективный метод позволяет определять характеристики дисперсных сред (функцию распределения, концентрацию) в диапазоне от 20 нм до 6 мкм. Однако в реализации метода используется аналитическая функция распределения частиц по размерам (гамма-распределение), имеющая только два параметра, что не всегда адекватно отражает эволюцию нанодисперсных аэрозолей, созданных в результате быстропротекающих процессов (ударно-волновым, импульсным способом), не позволяя адекватно описывать распределение частиц аэрозоля по размерам. Цель: модификация метода в целях устранения недостатка его реализации на основе замены двухпараметрической функции распределения многопараметрической. Результаты: турбидиметрический высокоселективный метод в многопараметрической модификации проверен экспериментально. Обработаны экспериментальные данные для суспензии в кювете (установившийся процесс) и для твердофазного аэрозоля, созданного импульсным способом (быстропротекающий процесс). Сравнивались результаты, полученные с помощью оригинального метода, основанного на применении функции гамма-распределения, и модифицированного метода. В качестве модельных веществ были выбраны суспензия нанодисперсного порошка алюминия марки Alex в ацетоне и аэрозоль мелкодисперсного порошка оксида алюминия (Al2O3). Описаны алгоритмы, позволяющие ускорить вычисление функции распределения частиц по размерам. Реализован поиск решения в виде многопараметрической функции распределения частиц по размерам. Дальнейшее развитие метода связано с расширением диапазона измеряемых параметров по диаметру частиц дисперсной среды. Для этого планируется объединить результаты измерений с помощью турбидиметрического высокоселективного метода и метода малоуглового рассеяния, позволяющего измерять дисперсные характеристики в диапазоне от 1 до 100 мкм. Это позволит расширить область применения методов и более адекватно описывать дисперсные параметры в быстропротекающих процессах их генезиса в широком диапазоне размеров частиц - от 20 нм до 100 мкм. Практическая значимость: полученная модификация турбидиметрического высокоселективного метода позволяет измерять дисперсности аэрозоля в неустановившихся потоках. В перспективе работа послужит математической основой создания прибора, объединяющего два оптических метода измерений, базирующихся на различных принципах взаимодействия зондирующего излучения с дисперсной средой.

Об авторах

А. А. Жирнов
Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российская академия наук
Россия


С. С. Титов
Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российская академия наук
Россия


О. Б. Кудряшова
Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российская академия наук
Россия


Список литературы

1. Титов С. С. Турбидиметрический высокоселективный метод и быстродействующий измерительный комплекс определения параметров нестационарных многофазных сред: дис.. канд. техн. наук. - Бийск, 2011. - 153 с.

2. Теоретические и прикладные проблемы рассеяния света / под ред. Б. И. Степанова и А. П. Иванова. - Минск: Наука и техника, 1971. - 487 с.

3. Жирнов А. А., Ахмадеев И. Р., Кудряшова О. Б. Параллельные вычисления в методе малоуглового рассеяния // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2015. № 8. С. 46-50. doi:10.14489/issn.1810-7206

4. Steve McConnel. Code Complete. 2nd еd. - Redmond, Wa.: Microsoft Press, 2004. - 960 p.

5. Касперски К. Техника оптимизации программ. Эффективное использование памяти. - СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 464 с.

6. Ахмадеев И. Р. Метод и быстродействующая лазерная установка для исследования генезиса техногенного аэрозоля по рассеянию луча в контролируемом объеме: дис.. канд. техн. наук. - Бийск, 2008. - 86 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Жирнов А.А., Титов С.С., Кудряшова О.Б. Модификация турбидиметрического высокоселективного метода для измерения быстропротекающих процессов. Информационно-управляющие системы. 2016;(3):95-99. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.3.95

For citation: Zhirnov A.A., Titov S.S., Kudrjashova O.B. Modification of the Turbidimetric High-Selective Method for Measurement of Fast Processes. Information and Control Systems. 2016;(3):95-99. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.3.95

Просмотров: 23


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)