Определение средней электро-термофоретической силы, действующей на систему поляризующихся частиц в неоднородно нагретой жидкости

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Определяется средняя сила, действующая на систему поляризующихся частиц со стороны электрического поля в неоднородно нагретой диэлектрической жидкости. Рассматривается случай парных взаимодействий в системе. Для нахождения силы, действующей на частицы, решается задача о взаимодействии двух частиц в жидкости при наличии заданного градиента температуры и напряжённости электрического поля далеко от частиц. Учитывается зависимость диэлектрической проницаемости частиц от температуры. Полученное выражение для силы, действующей на две частицы, имеет такую степенную зависимость от расстояния между частицами, которое позволяет провести процедуру прямого усреднения для системы частиц, находящихся в бесконечном объёме жидкости. При определении средней силы, используется функция плотности вероятности непрерывной случайной величины, под которой понимается вектор, соединяющий центры частиц. Дифференциальное уравнение для нахождения функции плотности вероятности записывается из условия сохранения пар частиц в пространстве всех их возможных конфигураций и что каждая пара частиц движется как точка со скоростью, равной скорости их относительного движения. Полученное уравнение в рассматриваемом случае имеет множество решений. На основе физического анализа задачи предлагается выбор функции плотности вероятности, которая позволяет определить среднюю электро-термофоретическую силу, действующую в такой системе с точностью до слагаемых второй степени по объёмной концентрации частиц.

Об авторах

Сергей Иванович Мартынов

БОУ ВО «Сургутский государственный университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: martynovsi@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6420-3315

доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник

Россия, 628412 Россия, г. Сургут, пр. Ленина, д. 1

Список литературы

  1. Gao W., de Avila B. E.-F., Zhang L., Wang J. Targeting and Isolation of Cancer Cells Using Micro/Nanomotors // Adv. Drug Deliv. Rev. 2018. Vol. 125. pp. 94–101. DOI: https://doi.org/10.1016/j.addr.2017.09.002
  2. Medina-Sanchez M., Haifeng Xu H., Schmidt O.G. Micro- and nano-motors: the new generation of drug carriers // Therapeutic Delivery. 2018. Vol. 9. pp. 303-316. DOI: https://doi.org/10.4155/tde-2017-0113
  3. Alsaba M.T., Al Dushaishi M. F., Abbas A.K. A comprehensive review of nanoparticles applications in the oil and gas industry //Journal of Petroleum Exploration and Production Technology. 2020. Vol.10. pp. 1389-1399.
  4. DOI:https://doi.org/10.1007/s13202-019-00825-z
  5. Agista M. N., Guo K., Yu Z. A State-of-the-Art Review of Nanoparticles Application in Petroleum with a Focus on Enhanced Oil Recovery// Appl. Sci. 2018. Vol. 8, No. 6. DOI: https://doi.org/10.3390/app8060871
  6. Rezk M. Y., Allam N. K. Impact of Nanotechnology on Enhanced Oil Recovery: A Mini-Review // Ind. Eng. Chem. Res. 2019. Vol. 58. pp. 16287-16295. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.iecr.9b03693
  7. Fakoya M. F., Shah S. N. Emergence of nanotechnology in the oil and gas industry: Emphasis on the application of silica nanoparticles // Petroleum. 2017. Vol. 3, No. 4. pp. 391-405. DOI: https://doi.org/10.1016/j.petlm.2017.03.001
  8. Martynov S. I., Tkach L. Yu. Model of Hydrodynamic Mechanism of the Movement of Nanomotors // Mathematical Models and Computer Simulations. 2021. Vol. 13, No. 4. pp. 684–691. DOI: https://doi.org/10.1134/S2070048221040153
  9. Maxwell J.C. Electricity and magnetism. Oxford: Clarendon Press, 1892. 420 p.
  10. Rayleigh J.W. On the influence of obstacles arrenged in rectengular order upon the properties of a medium //Phil. Meg. 1892. Vol. 34, No. 241. pp. 481-491.
  11. Бахвалов H.C. Осреднённые характеристики тел с периодической структурой // ДАН СССР. 1974. Т. 218, № 5. С. 1046-1048.
  12. Бердичевский А.Л. Пространственное осреднение периодических структур // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. 1975. Т. 222, № 3. С. 565-567.
  13. Мартынов С.И. Моделирование перемещения частицы в неоднородно нагретой поляризующейся жидкости // Вестник ЮУрГУ. Серия «Математическое моделирование и программирование». 2021. Т. 14, № 1. С. 42-51. DOI: https://doi.org/10.14529/mmp210104
  14. Batchelor G., Green J. The bulk stress in a suspension of spheres to order c². // Rheologica Acta. 1974. Vol. 13. pp. 890-890. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01527090
  15. Мартынов С.И. Гидродинамическое взаимодействие частиц // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 1998. № 2. С. 112–119.
  16. Борискина И.П., Сыромясов А.О. Парное магнитогидродинамическое взаимодействие твёрдых сфер в медленном продольном потоке вязкой жидкости // Журнал Средневолжского математического общества. 2019. Т. 21, № 1. С. 78-88. DOI: https://doi.org/10.15507/2079-6900.21.201901.78-88

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Мартынов С.И., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Мы используем файлы cookies, сервис веб-аналитики Яндекс.Метрика для улучшения работы сайта и удобства его использования. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были об этом проинформированы и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).