Научная тема: «ФИЛЬТРАЦИЯ СУБМИКРОННЫХ АЭРОЗОЛЕЙ ВОЛОКНИСТЫМИ ФИЛЬТРАМИ»
Специальность: 02.00.11; 02.00.04
Год: 2012
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Модель процесса фильтрации наноаэрозолей, включающая методы расчета поля течения при малых числах Рейнольдса (в приближении Стокса) и эффективности осаждения точечных частиц в модельных фильтрах, состоящих из ультратонких волокон, из пористых волокон и волокон с некруговым сечением, а также в трехмерных модельных фильтрах.
  2. Модель диффузионного осаждения субмикронных частиц из стоксова потока на волокна модельного фильтра с учетом конечного размера частиц (эффекта зацепления), скольжения газа на тонких волокнах, действия гравитации, электростатических и ван-дер-ваальсовых сил. Метод прогнозирования размера наиболее проникающих частиц для высокоэффективных фильтров.
  3. Модель инерционного осаждения субмикронных частиц из потока на волокна модельного фильтра с учетом конечного размера частиц, действия ван-дер-ваальсовых сил и гравитации, отскока частиц от поверхности волокон и инерционности потока (при числах Рейнольдса порядка единицы).
  4. Вывод о возможности аномально большого проскока тяжелых частиц через высокоэффективные фильтры. Теоретически предсказанные условия неэффективной фильтрации субмикронных аэрозолей тяжелых металлов.
  5. Модель кинетики объемной забивки фильтров твердыми частицами в различных режимах осаждения частиц, созданная на основе представления запыленных фильтров в виде системы волокон, покрытых пористыми проницаемыми оболочками. Методы расчета поля течения и осаждения частиц на волокна с проницаемым осадком при действии различных механизмов при малых числах Рейнольдса. Теоретическое обоснование метода интенсификации тонкой очистки газов с помощью фильтров из волокон с пористыми оболочками.
  6. Результаты моделирования поля течения при малых числах Рейнольдса и осаждения наночастиц в высокопористом осадке частиц на поверхности фильтра, образующемся в режиме поверхностной забивки фильтра.
  7. Метод оценки ресурса предфильтра (времени забивки и соответствующих значений эффективности улавливания, сопротивления потоку и пылеемкости) в различных режимах осаждения частиц.
  8. Метод расчета оптимальных параметров предфильтров, обеспечивающих максимальный ресурс многоступенчатой системе тонкой очистки воздуха, с учетом их объемной забивки твердыми частицами.
Список опубликованных работ
1.Kirsch V.A. Inertial deposition of aerosol particles in a model filter with dust loaded fibers // Proc. International Conference FILTECH EUROPA 2001, Dusseldorf, Germany, 16-18 October 2001, pp. 168–176.

2.Stechkina I.B. Kirsh V.A. Theoretical approach to optimization of parameters of multistage filtering system // Proc. International Conference FILTECH EUROPA 2001, Dusseldorf, Germany, 16-18 October 2001, рр.193-198.

3.Стечкина И.Б., Кирш В.А. Оптимизация параметров аэрозольных волокнистых фильтров // Коллоид. журн. 2001. Т. 63. № 4. С. 517–522.

4.Стечкина И.Б., Кирш В.А. Оптимизация параметров фильтров в многоступенчатой системе тонкой очистки газов // Теорет. основы хим. технологии. 2003. Т. 37. № 3. С. 238–245.

5.Kirsch V.A. Inertial Deposition of Aerosol Particles in a Model Filter with dust-loaded Fibres // The Journal of the Filtration Society / The Transactions of the Filtration Society. 2002. V. 2. № 4, pp. 109–113.

6.Kirsch V.A. Calculation of the van der Waals force between a spherical particle and an infinite cylinder // Adv. Colloid Interface Sci. 2003. V. 104. № 1, pp. 311–324.

7.Кирш В.А. Осаждение аэрозольных наночастиц в волокнистых фильтрах // Коллоид. журн. 2003. Т. 65. № 6. С. 795–801.

8.Kirsch V.A. Modelling of Stokes Flow and Aerosol Deposition in a Highly Porous Fibrous Medium. International Conference on Mathematical Fluid Dynamics, 2-7 Dec., 2004, University of Hyderabad, India, Abstract Book, pp. 20–21 (invited report).

9.Kirsch V.A. Physics of Aerosol Filtration // Proc. 9th World Filtration Congress, April 18-24, 2004, New Orleans, USA, report 311-5, AFS Society, pp. 1–13.

10.Kirsch V.A., Stechkina I.B. Kinetics of Loading of Fibrous Prefilters and the Strategy of Their Optimization // Proc. 9th World Filtration Congress, April 18–24, 2004, New Orleans, USA, report 311-4, American Filtration and Separation Society, pp. 1–18.

11.Кирш В.А. Осаждение субмикронных аэрозольных частиц в фильтрах из ультратонких волокон // Коллоид. журн. 2004. Т. 66. № 3. С. 352–357.

12.Кирш В.А. Инерционное осаждение аэрозольных частиц в волокнистых фильтрах // Коллоид. журн. 2004. Т. 66. № 5. С. 613–618.

13.Кирш В.А. Влияние сил ван-дер-Ваальса на осаждение высокодисперсных аэрозольных частиц на ультратонких волокнах // Коллоид. журн. 2004. Т. 66. № 4. C. 497–503.

14.Кирш В.А. Диффузионное осаждение тяжелых субмикронных аэрозольных частиц в волокнистых фильтрах // Коллоид. журн. 2005. Т. 67. № 3. C. 352–356.

15.Кирш В.А. Инерционное осаждение тяжелых аэрозольных частиц в волокнистых фильтрах // Теор. основы хим. технологии. 2005. Т. 39. № 1. C. 50–55.

16.Кирш В.А. Осаждение наночастиц в модельном волокнистом фильтре при малых числах Рейнольдса // Журн. физ. хим. 2005. Т. 79. № 12. С. 2292–2295.

17.Кирш В.А. Гидродинамическое сопротивление трехмерных модельных волокнистых фильтров // Коллоид. журн. 2006. Т. 68. № 3. С. 17–22.

18.Kirsch V.A. Stokes flow in model fibrous filters // Proceedings of 2nd European Conference on Filtration and Separation, 12-13 October 2006, Ed. E. Vorobiev, Universite Technologie de Compiegne, France, pp. 253–258.

19.Кирш В.А. Сопротивление ряда параллельных цепочек сферических частиц в сто-ксовом потоке // Коллоид. журн. 2006. Т. 68. № 3. С. 23–25.

20.Кирш В.А. Обтекание стоксовым потоком периодических рядов пористых цилиндров // Теорет. основы хим. технологии. 2006. Т. 40. № 5. С. 501–507.

21.Кирш В.А. Стоксово течение в периодических системах параллельных цилиндров с пористыми проницаемыми оболочками // Коллоид. журн. 2006. Т. 68. № 2. С. 198–206.

22.Kirsch V.A. Stokes flow in model fibrous filters // Separation and Purification Technology. 2007. V. 58. № 2, pp. 288–294.

23.Кирш А.А., Александров П.А., Кирш В.А. О некоторых особенностях фильтрации воздуха на предприятиях с ядерными технологиями. 6-е Петряновские чтения. Москва, НИФХИ им. Л.Я. Карпова, 19–21 июня 2007 г. Тезисы докладов, С. 131– 133.

24.Кирш В.А. Осаждение наночастиц в фильтрах из пористых проницаемых волокон // Коллоид. журн. 2007. Т. 69. № 5. С. 649–654.

25.Кирш В.А. Осаждение аэрозольных наночастиц в фильтрах из волокон с пористыми оболочками // Коллоид. журн. 2007. Т. 69. № 5. С. 655–660.

26.Kirsch V.A., Budyka A.K. Deposition of charged submicron aerosol particles in fibrous filters // Proc. 10th World Filtration Congress, April 14–18, 2008, Leipzig, Germany, Vol. 3, pp. 461–465.

27.Кирш В.А., Будыка А.К., Кирш А.А. Моделирование нановолокнистых фильтров, получаемых методом электроспининга. 1 – Перепад давления и осаждение нано-частиц // Коллоид. журн. 2008. Т. 70. № 5. С. 620–629.

28.Кирш В.А., Будыка А.К., Кирш А.А. Моделирование нановолокнистых фильтров, получаемых методом электроспининга. 2 – Влияние скольжения газа на перепад давления // Коллоид. журн. 2008. Т. 70. № 5. С. 630–634.

29.Кирш А.А., Будыка А.К., Кирш В.А. Фильтрация аэрозолей волокнистыми материалами ФП. // Рос. хим. журн. (Журн. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2008. Т. 52. № 5. С. 97–102.

30.Кирш В.А., Припачкин Д.А, Будыка А.К. Инерционное осаждение аэрозольных частиц из ламинарного потока в волокнистых фильтрах // Коллоид. журн. 2010. Т. 72. № 2. С. 206–210.

31.Кирш В.А., Стечкина И.Б. Кинетика забивки и оптимизация предфильтров в двухступенчатой системе очистки воздуха // Теорет. основы хим. технологии. 2010. Т. 44. № 1. С. 78–87.

32.Кирш В.А., Кирш А.А. Проскок наночастиц через сеточные диффузионные батареи // Коллоид. журн. 2010. Т. 72. № 4. С. 486–493.

33.Kirsch V.A., Kirsch A.A. Deposition of aerosol nanoparticles in model fibrous filters, in “Aerosols – Science and Technology”, Wiley-VCH Verlag GmbH&Co. KGaA, Wein-heim, 2010, рр. 283–314.

34.Кирш А.А., Хмелевский В.О., Будыка А.К., Кирш В.А. Проскок наиболее проникающих аэрозольных частиц через тонковолокнистые фильтры // Теорет. основы хим. технологии. 2011. Т. 55. № 6. С. 702–708.

35.Кирш А.А., Бураков А.Е., Ткачев А.Г., Кирш В.А. Осаждение аэрозольных нано-частиц в фильтрах, покрытых слоем углеродных нанотрубок // Коллоид. журн. 2011. Т. 73. № 6. С. 807–814.

36.Черняков А.Л., Кирш А.А., Кирш В.А. Эффективность инерционного осаждения аэрозольных частиц в волокнистых фильтрах с учетом их отскока от волокон // Коллоид. журн. 2011. Т. 73. № 3. С. 387–391.

37.Chernyakov A.L., Kirsch A.A., Kirsch V.A. Elastic vibrations of a fiber due to impact of an aerosol particle and their influence on the efficiency of fibrous filters // Phys. Rev. E. 2011. V. 83. № 5, pp. 056303–056322.

38.Кирш В.А. Осаждение заряженных аэрозольных наночастиц в диффузионных батареях // Коллоид. журн. 2011. Т. 73. № 4. С. 466–469.

39.Кирш В.А. Диффузионное осаждение наночастиц в 3D модельном волокнистом фильтре // Журн. физ. хим. 2011. Т. 85. № 11. С. 2089–2093.

40.Кирш В.А. Стоксово течение и осаждение аэрозольных наночастиц в модельных фильтрах из эллиптических волокон // Коллоид. журн. 2011. Т. 73. № 3. С. 340– 347.