The aerosol particle collision kernel considering the fractal model of particle motion

Lech Gmachowski

Abstract

A method is presented in which the fractal model of particle motion, distinct from the Langevin equation of motion, has been used to determine the collision kernel of particles. The collision kernels, valid in the continuum and free molecular regions, are reformulated to be dependent on one sixth of the mean square displacement of a particle divided by time instead of diffusion coefficient and the root mean square displacement divided by time instead of the mean velocity. One generalized formula for collision kernels in the transition regime is obtained by equating the two expressions for kernels. The approaching time is calculated using equation describing the particle trajectory. For condensation and monodisperse aggregation the calculated collision kernel is the harmonic average of limiting kernels valid in continuum and free molecular regimes. It is in agreement with the experimentally verified formula of Fuchs–Sutugin. The results for polydisperse aggregation are close to those obtained by the widely accepted method of Fuchs. The obtained formula can also be used to approximate the drag force on particles in the transition regime.
Author Lech Gmachowski (FCEMP / IC)
Lech Gmachowski,,
- The Institute of Chemistry
Journal seriesJournal of Aerosol Science, ISSN 0021-8502
Issue year2013
Vol59
Pages47-56
Publication size in sheets0.5
Keywords in Polishagregacja aerozolu, trajektoria cząstki, ogólniona stała szybkości, czas osiągnięcia, formuła Shermana
Keywords in Englishaerosol aggregation, particle trajectory, generalized kernel, approaching time, Sherman formula
ASJC Classification2310 Pollution; 2500 General Materials Science; 2304 Environmental Chemistry
Abstract in PolishZaprezentowano metodę wyznaczania stałej szybkości kolizji cząstek z modelu fraktalnego ruchu cząstki, różnego od równania ruchu Langevina. Stałe szybkości kolizji dla zakresu ciągłego i molekularnego zostały ponownie sformułowane jako zależne od jednej szóstej średniokwadratowego przesunięcia cząstki podzielonego przez czas zamiast współczynnika dyfuzji i pierwiastka przesunięcia średniokwadratowego podzielonego przez czas zamiast średniej prędkości. Uogólniona formuła dla stałej szybkości kolizji powstała przez porównanie obu wyrażeń dla stałej szybkości. Czas osiągnięcia jest obliczany z użyciem równania opisującego trajektorię cząstki. Wyliczona stała szybkości kondensacji i agregacji monodyspersyjnej jest średnią harmoniczną stałych obowiązujących w zakresach ciągłym i molekularnym. Jest to zgodne ze zweryfikowaną eksperymentalnie formułą Fuchsa-Sutugina. Wyniki otrzymane dla agregacji polidyspersyjnej są zbliżone do otrzymanych z zastosowaniem szeroko akceptowanej metody Fuchsa. Otrzymany wynik może być także zastosowany do przybliżonego określenia oporu ruchu cząstek w zakresie przejściowym.
DOIDOI:10.1016/j.jaerosci.2013.02.002
Languageen angielski
Score (nominal)35
Score sourcejournalList
ScoreMinisterial score = 30.0, 03-06-2020, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 35.0, 03-06-2020, ArticleFromJournal
Publication indicators Scopus Citations = 6; WoS Citations = 3; GS Citations = 3.0; Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2013 = 1.825; WoS Impact Factor: 2013 = 2.705 (2) - 2013=2.856 (5)
Citation count*3 (2014-12-31)
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?