An Approximate Analytical Solution for the Knudsen Number-Dependent Self-Preserving Size Distributions of Coagulating Fine Particles in the Transition Regime

박성훈

doi:https://doi.org/10.26511/JKSET.22.5.3

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박성훈 (순천대학교)

저널정보: 한국환경기술학회 한국환경기술학회지 한국환경기술학회지 제22권 제5호

발행연도: 2021.10

수록면: 330 - 336 (7page)

DOI: https://doi.org/10.26511/JKSET.22.5.3

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An approximate analytical solution for the size distribution width of fine particles coagulating in the transition regime is derived. It is assumed that the particle size distribution can be represented by a time-dependent log-normal function, which passes through a series of quasi-self-preserving states. The solution extends a previous solution presented for the near-continuum regime to cover the whole transition regime by adopting Dahneke’s collision kernel based on the flux-matching theory. Good agreement was obtained when the new solution was compared to numerical calculations. The effective degree of homogeneity of collision kernel is defined and used for a comprehensive analysis of the Knudsen number-dependent behavior of the quasi-self-preserving size distributions. Although the new solution is valid for the whole particle size range from the free-molecule regime (Knudsen number larger than ~50) through the transition regime (Knudsen number between ~1 and ~50) to the continuum regime (Knudsen number smaller than ~1), it is practically applicable in the transition regime because the self-preserving behavior in the continuum regime or in the free-molecule regime had previously been investigated and understood well.

#Quasi-self-preserving size distribution #Log-normal distribution #Coagulation #Transition regime #Effective degree of homogeneity

참고문헌 (21)

참고문헌 신청

Friedlander, S. K. / 1966 / The self-preserving size distribution for coagulation by brownian motion / Journal of Colloid and Interface Science 22(2):126~132

Kodas, T. T. / 1988 / Design of tubular flow reactors for monodisperse aerosol production / AIChE Journal 34(4):551~557

Graham S. C. / 1976 / A comparison of numerical solutions to the self-preserving size distribution for aerosol coagulation in the free-molecule regime / Journal of Aerosol Science 7(3):261~273

Lai, F. S. / 1972 / The self preserving particle size distribution for brownian coagulation in the free-molecule regime / Journal of Colloid and Interface Science 39(2):395~405

Lee, K. W. / 1984 / Log-normally preserving size distribution for brownian coagulation in the free-molecule regime / Aerosol Science and Technology 3(1):53~62

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