Влияние микроструктуры сверхкритического CO2 на кластеризацию при расширении в вакуум
Т. А. Семенов+, Г. В. Мишаков+, А. В. Лазарев*, Е. О. Епифанов+, Н. В. Минаев+, Е. И. Мареев+
+Курчатовский комплекс кристаллографии и фотоники, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", 119333 Москва, Россия
*Химический факультет, МГУ имени М. В. Ломоносова, 119234 Москва, Россия
Abstract
Продемонстрировано влияние исходной микроструктуры
сверхкритического диоксида углерода (скCO2) в стационарном состоянии
на процесс его кластеризации при быстром расширении в вакуум.
Молекулярно-динамическим моделированием показано наличие в исходной среде
(P0 = 80-200 бар, T0 = 310-330 К) агрегатов, распределение по
размерам которых описывается бимодальной логнормальной функцией. Одна из
мод распределения соответствует "крупным" агрегатам диаметром 15-30 нм,
характерным для дельты Видома (области на фазовой диаграмме вблизи
критической точки). Для установления связи между микроструктурой флюида в
сверхкритическом реакторе и кластеризацией при расширении струи CO2 в
вакуум использована диагностика методом рассеяния Ми. Экспериментально
показано, что в расширяющейся струе распределение кластеров по размерам
также описывается бимодальным логнормальным распределением с модой
"крупных" кластеров размером 50-80 нм. При этом обнаружено, что
концентрация "крупных" кластеров в струе линейно меняется с концентрацией
"крупных" агрегатов для дельты Видома.