Исследования «сплошных течений» нанодисперсных порошков

С.П. Бардаханов,  В.В. Ларичкин (Новосибирск)

Работа относится к разделу современной науки о строении вещества, условно называемому “Нанотехнологии”. Ключевым моментом является рассмотрение свойств веществ, состоящих из частиц с размерами менее 100 нанометров, в частности, нанодисперсных порошков. С другой стороны, авторами данной работы предложено рассматривать такие порошки как новый тип сплошной среды.

В работе получены экспериментальные данные о течении нанодисперсных порошков для различных классических задач механики жидкости и газа. В качестве рабочих сред использовались нанодисперсные порошки с удельной поверхностью от 40 до 380 м2/г и с размерами первичных частиц от 7 нанометров и более. Впервые был использован термоанемометрический метод измерений [1].

В частности, в установках с вертикальной рабочей частью круглого сечения [2] (варьировались диаметр и длина трубы, в которой порошок двигался как «сплошная масса») проведены измерения распределения средней скорости по сечению трубы и показано наличие пограничного слоя. При движении нанопорошка флуктуации скорости могут достигать нескольких десятков процентов от средней скорости в ядре потока, которая в данной работе достигала одного метра в секунду.

В результате проведенных исследований [3] показана принципиальная возможность изучения течений нанодисперсных порошков в рамках представления их в виде нового типа сплошной среды, к рассмотрению которого могут быть применены подходы механики жидкости и газа.

 

1. Бардаханов С.П., Козлов С.А. Термоанемометрические измерения в течениях нанодисперсных порошков. Тез. Докл. VIII Международной конференции "Устойчивость течений гомогенных и гетерогенных жидкостей", Новосибирск, 2001, стр. 16-17.

2. S.P.Bardakhanov, M.E.Djuraeva, S.W.Joo, Y.U.Han, O.Y.Korkina, V.V.Larichkin, D.Y.Lee and Y.H.Lim, Rheology of ultrafine powders, In: Proc. of Int. Symp. between Sister Universities in Mechanical Engineering (JSSUME 2002), August 22-24, 2002, Kyongju, South Korea, Yuengnam University Press, 2002, pp. 209-212.

3. S.P.Bardakhanov, Flow of media with high nanoparticles' concentration, In: Abs. of International Symposium "Sedimentation and Sediment Transport", September 1-6, 2002, Monte Verita, Ascona, Switherland, Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, pp. 13-14.