Datasets:

procesaur
/

STARS

id stringlengths 14 15	text stringlengths 1 4.19M
123456789-10002	<s>Uticaj brzine vazduha na aerosole formirane od 1 % emulzija 112 Uticaj brzine vazduha na aerosole formirane od 6 % emulzija 119 Uticaj brzine vazduha na aerosole formirane od 10 % emulzija 128 Strujanje aerosola vode u cevi</s> <s>Završna razmatranja strujanja aerosola u cevi formiranog emulzije EO3</s> <s>Moguće strukture aerosol čestice NaCl: a) neporozna čvrsta, b) porozna čvrsta, c) čvrsta sa otvorenim džepovima rastovrenog NaCl, d) čvrsta čaura sa vodenim jezgrom, e) čvrsta NaCl čestica sa jezgrom vodenog rastvora NaCl, f) vodena kapljica NaCl.</s><s>Linije na slikama predstavljaju adsorbovanu vodu.</s> <s>Atomiziranje centrifugalnom silom kod rotirajućieg atomizer „rotary atomizer“</s> <s>Dezintegrisanje tečnog filma u zavisnosti od relativne brzine a) i c) prednji snimak filma b) i d) bočni snimak filma</s> <s>Režimi dezintegrisanja filmova: a) kolutasto/prstenast b) talasast i c) perforiran</s> <s>Dva tipa talasa koja se mogu formirati pri dezintegrisanju tečnih filmova</s> <s>Grafik zavisnosti Reynolds-ovog broja za česticu i koeficijenta otpora</s> <s>Slika 108.</s><s>Krive raspodele aerosola AO3 u cevi za brzinu V3 formiranog od 1 % emulzije</s> <s>Tabela 54.</s><s>Prikaz osobina aerosola AO2 (emulzija 1 %) duž ventilacione cevi za brzinu V1</s> <s>Tabela 55.</s><s>Prikaz osobina aerosola AO2 (emulzija 1 %) duž ventilacione cevi za brzinu V3</s> <s>Tabela 66.</s><s>Prikaz osobina aerosola AOO duž ventilacione cevi za brzinu V1</s> <s>Aerosoli su višefazni sistemi kod kojih je kontinualna faza gas, najčešće vazduh, dok diskontinualna faza može da bude čvrsta i/ili tečna.</s><s>Oni se javljaju u gotovo svim granama industrije od prehrambene, farmaceutske pa preko cementne i metaloprerađivačke industrije.</s><s>Dok u jednim predstavljaju proizvode, u drugim industrijama se aerosoli javljaju kao kontaminanti radne sredine.</s> <s>Sredstva za hlađenje i podmazivanje, SHP su fluidi različitog hemijskog sastava koji se koriste u operacijama mehaničke obrade metalnih delova.</s><s>Njihov osnovni zadatak je da obezbede dobro hlađenje i podmazivanje u zoni kontakta alata i metalne površine koja se obrađuje.</s><s>Pored toga ona imaju i antikorozivnu ulogu kao i ulogu u ispiranju strugotine.</s><s>Upotreba odgovarajućih SHP sredstava obezbeđuje visok kvalitet obrade i minimalno trošenje alata.</s><s>SHP sredstava iako imaju pozitivne efekte na ekonomičnost procesa obrade metala, predstavljaju izrazito opasne materije i zagađivače kako radne tako i životne sredine.</s><s>Posledica generesianja aerosola/magle primenom SHP sredstava u gotovo svim procesima obrade metala je kontamiranje vazduha radne sredine.</s><s>Postojanje ovakvog aerosola/magle u radnoj atmosferi predstavlja opasnost po zdravlje radnika.</s><s>Ovakav aerosol/magla iritirajući je za kožu, oči, nos i ždrelo.</s><s>Epidemološke studije su pokazale da izloženost ovakvom aerosolu, poznatom u industriji kao zauljena magla, može izazvati astmu, bronhijalnu hiperreaktivnost, lipoidnu pneumoniju, dermatitis pa čak i rak pluća ili ždrela.</s> <s>Cilj istraživanja ove disertacije je ispitati i objasniti uticaj koncentracije SHP emulzije, brzine strujanja vazduha, brzine obrtaja rotora, prirode kako ulja, tako i osobina formiranih emulzija, kao što su gustina, viskoznost, površinski napon, kao i udaljenost od mesta atomiziranja na masenu koncentraciju, broj i veličinu kapi formiranog aerosola u kontrolisanim laboratorijskim uslovima.</s> <s>Uslovi eksperimenta isključili su uticaj, pre svega, toplote nastale kao posledica trenja alata i delova koji se obrađuju.</s><s>Na taj način se minimizira formiranje aerosola mehanizmom isparavanja/kondenzacije, te je dominatno formiranje aerosola centrifugalnom silom.</s><s>Pored toga isključeno je prisustvo čvrstih mikronskih čestica koje potiču od delova koji se obrađuju, kao i prisutvo plivajućeg hidrauličnog ulja i mikroorganizama koji uvek prate realan industrijski fluid.</s> <s>Klimatske promene kao i masovna pojava alergiskih reakcija kod ljudi postali su za sigurno jedni od ključnih problema današnjice.</s><s>Glavni uzročnici ovih procesa su čestice/kapljice dispergovane u gasnoj fazi - aerosoli.</s><s>Oni nastaju ili kao posledica ljudskih aktivnosti, ili aktivnošću prirode.</s><s>Na klimu utiču kako aerosoli koji dospeju u atmosferu tako i oni koji se u njoj formiraju (sekundarni aerosoli) [1].</s><s>Aerosoli koji se nalaze u čovekovom okruženju, pored alergijskih reakcija</s> <s>Prema prirodi dispergovane faze aerosoli se klasifikuju u dve glavne grupe, na one kod kojih je dispergovana čvrsta faza (dispergovano čvrsto) i na one kod kojih je dispergovana tečna faza (dispergovano tečno).</s><s>Podela prema načinu</s> <s>3 nastajanja aerosola je na prirodne i antropogene aerosole.</s><s>Prirodni aerosoli dominantno nastaju aktivnošću prirode kao što je: aktivnost vulkana, peščane oluje, okeansko kapljičanje, aktivnost biosfere, dok antropogeni nastaju kao posledica čovekove aktivnosti, slika 2. Antropogeni aerosoli mogu biti poreklom: iz industrije, specifično od saobraćaja, spaljivanjem biomase, erozijom objekata.</s> <s>Ako se pak fokusira mesto postojanja aeroslola zanemarujući njihovo poreklo, tada bi klasifikacija bila sledeća: atmosferski aerosoli (outdoor) i aerosoli u zatvorenom prostoru (indoor), čiju podgrupu čine industrijski aerosoli kao što su npr. aerosoli u metaloprerađivačkoj industriji [4 -7].</s> <s>U poslednje vreme intenzivnije se istražuju bioaerosoli, slika 3. Bioaerosoli mogu biti i prirodnog i antropogenog porekla, prisutni su i u atmosferi i u indsutriji.</s><s>Bioaerosoli se mogu klasifikovati na više načina.</s><s>Uobičajena podela je na žive i nežive.</s><s>Neživi bioaerosli su organske materije biološkog porekla.</s><s>U ovu grupu spadaju polen, životinjska perut, slina, ekstrakti insekata, itd.</s><s>Živi bioaerosoli su bakterije, carstvo fungi i virusi.</s><s>Dominanti bioaerosli su spore bakterija i carstvo fungi, [8-10].</s><s>Čestice bioaerosola nalaze se u intervalu</s> <s>4 veličina od 0,02 do 100 μm, zavisno od porekla.</s><s>Zbog svoje specifičnosti bioaerosoli su svrstani u posebnu grupu i tako ih treba i proučavati [11-15].</s> <s>Kad je reč o obliku čestica, on zavisi od prirode prisutnih čestica.</s><s>Dok tečnosti teže da oforme sferne kapi kao posledica površinkog napona, čvrste čestice mogu da imaju najrazličitiji oblik.</s><s>One često imaju sklonost da aglomerišu formirajući nepravilne pakete sa razuđenom unutrašnjom površinom [16].</s><s>Na primeru aerosola NaCl nastalog okeanskim kapljičanjem, slika 4. lepo je ilustrovana moguća različitost oblika i aglomerata koji se formiraju u interakciji</s> <s>Slika 4. Moguće strukture aerosol čestice NaCl: a) neporozna čvrsta, b) porozna čvrsta, c) čvrsta sa otvorenim džepovima rastovrenog NaCl, d) čvrsta čaura sa vodenim jezgrom, e) čvrsta NaCl čestica sa jezgrom vodenog rastvora NaCl, f) vodena kapljica NaCl.</s> <s>Važno je razumeti procese nastajanja aerosola, rasta, stabilnost i hemijsku prirodu čestica u nosećem gasu, naročito u vazduhu, kao i njihov uticaj na klimu i zdravlje ljudi.</s><s>Osobine aerosola zavise od veličine dispergovanih čestica, slika 5, [18] njihove hemijske prirode i koncentracije.</s> <s>Što su sitnije čestice aerosola one više ugrožavaju čoveka pošto dublje prodiru u disajne puteve gde se akumuliraju izazivajući alergijske reakcije i druge respiratorne smetnje, pa čak i kancer.</s><s>Sve čestice sitnije od 100 µm mogu biti udahnute, i zovu se udisna frakcija (inhalable fraction).</s><s>Čestice do 10 µm se zadržavaju u gornjim disajnim putevima, dok čestice sitnije od 2,5 µm prodiru duboko u pluća i akumuliraju se u alveolama, slika 6. Toksične materije se često adsorbuju na površini čestica aerosola i tako dospevaju u ljudski organizam, [19</s> <s>Aerosoli ponekad pokazaju neočekivano ponašanje i pored niske koncentracije u odnosu na ogromnu zapreminu kontinualne gasne faze.</s><s>Ti su fenomeni poznati iz heterogene katalize gde međusobni kontakt sitnih čestica može da prouzrokuje specifičnu hemijsku ili fizičkohemijsku reakciju [22, 23].</s><s>Na ovaj način se formiraju sekundarni aerosoli kod atmosferskih aerosola.</s> <s>Zbog svog značajnog uticaja na klimu nesumnjivo su najinteresantnija istraživanja atmosferskih aerosola, te prema tome možda i najobimnija.</s><s>Atmosfeski aerosoli mogu imati direktni i indirektni uticaj na klimu, kako lokalno tako i globalno.</s><s>Direktni uticaj se ogleda u smanjenju vidljivosti, formiranju magle ili fotohemijskog smoga (slika 1. a i b), a indirektan u interakciji sa različitim komponentama koje mogu da imaju uticaj na temperaturu okoline.</s><s>Indirektni uticaj atmosferskih aerosola je mnogo kompleksniji.</s><s>Smatra se da neke komponente aerosola utiču na formiranje oblaka i nukleusa leda u njima [7, 22, 24-33], što može izazvati lokalne nepogode, pa čak i katastrofične situacije, poplave, snežne nanose.</s><s>Sve ovo opravdava velika ulaganja u eksperimentalne tehnike za ispitvanja osobina i ponašanja aerosola [34-36].</s><s>Prilikom ispitivanja aerosola sa dispergovanom tečnom fazom usložnjava se fenomen time što je simultano prisutno više različitih tečnosti kao što su voda, organske složene smeše, goriva i slično.</s><s>Pored toga, tečne kapi se nalaze zajedno sa čvrstim česticama različite hemijske prirode i morfologije, a mogu biti istovremeno prisutni i bioaerosoli.</s><s>Prisutsvom tečnosti u sistemu je prisutno više ili manje</s> <s>7 intenzivno isparavanje, ili pak kondenzacija.</s><s>U tako složenoj sredini merne tehnike koje prate sadržaj vlage još uvek nisu u stanju da daju pouzdane rezultate.</s><s>Udeo isparavanja i prisustvo vlage u ovakvim sistemima je, naravno uslovljeno kako radnim uslovima, temepraturom, pritiskom, vlagom tako i prirodom tečne</s> <s>Iz grupe aerosola sa dispergovanom tečnom fazom najveći deo istraživanja je usmeren na proučavanje aerosola vode [41-45].</s><s>To je i razumljivo jer je fenomen široko rasprostranjen i primenljiv kako na formiranje oblaka, ponašanje kišnih kapi, tako i kod okeanskog kapljičanja, kao i na čitav niz tehnoloških operacija kao što su isparavnje, sušenje, absorbcija, aeracija, degazacija [46-48].</s><s>Posebnu grupu čine istraživanja u kojima je dispergovana faza organska, najčešće kao čista supstanca ili smeše organskih jedinjenja kao što su tečno gorivo ili ulje [49</s> <s>Radovi koji se bave dispergovanjem goriva i isparavanjem njihovih kapi imaju za cilj da formiraju validne matematičke modele koji bi mogli uspešno da simuliraju ovaj proces.</s><s>Svrha može da bude višestrana, kako za ispitivanje i testiranje novih goriva, tako i za razvoj novih dizni i motora radi ekonomičnijeg iskorišćenja goriva u cilju niže potrošnje ili manje emisije u atmosferu [55-57].</s> <s>Značajan broj radova koji se bavi proučavanjem sistema sa dispergovanom tečnom fazom usmeren je na atomiziranje tečnosti u cilju formiranja aerosola.</s><s>Istraživanja u ovoj oblasti usmerena su ka razvoju novih mlaznica i tehnika za formiranje aerosola (spreja) željenih karakteristika i utvrđivanju korelacija između osobina tečnosti i veličina formiranih kapi, slika 7. [58-62].</s> <s>Istraživanja aerosola sa dispergovanom čvrstom fazom su zastupljenija kako u naučnoj literaturi, tako i u razvoju eksperimentalnih tehnika.</s><s>U ovoj grupi aerosola mogu se javljati problemi uzrokovani površinskim pojavama kao što su aglomeracija usled lepljivosti čestica, adhezija, zatim higroskopnost, abrazivnost i slično.</s><s>Čini se da naučnu pažnju u ovom trenutku najviše intrigira prostiranje čestica razlilčitih veličina, kao i interakcija praškastih aerosola u atmosferi sa ostalim komponentama i njihov uticaj na lokalne i globalne promene klime i zdravlje ljudi [63-65].</s><s>Za praškaste sisteme postoji značajna ponuda standardizovanih testova za separaciju filtracijom, mebranama i slično.</s> <s>Primena elektrostatičkih precipitatora za uklanjanje čvrstih čestica je česta metoda, polazeći od činjenice da su neke čestice već naelektrisane, dok se druge lako naelektrišu u određenim okolnostima.</s><s>Pojedina istraživanja su usmerena ka načinima postizanja naelektrisanja kod neutralnih čestica [66-68].</s> <s>U novijoj literaturi bitna grupa istraživanja jeste kontrolisano dobijanje aerosola u laboratoriskim uslovima i osmišljavanje eksperimenata za praćenje njihovog ponašanja u različitim okolnostima.</s><s>Postoje poteškoće da se eksperimentalno simuliraju uslovi nastanka i prostiranja aerosola kako bi njihove osobine i ponašanje odgovarali realnim uslovima.</s><s>Širok spektar čestica aerosola prisutnih istovremeno, udruženih sa efektima promene temperature, vlage, prisutsva vazdušnog strujanja otežava osmišljavanje validnih ogleda.</s><s>Kada se uslovi pojednostave, tada se može dobiti pogrešna slika fenomena [69-73].</s> <s>Poznavanje osobina i fenomena kod aerosola našlo je i komercijalnu primenu u proizvodnji sprej-sušenih proizvoda, optičkih vlakana, pigmenata kao i uređaja za distribuiranje pesticida i mnogih drugih proizvoda [74-80].</s><s>Na bazi znanja o načinu prostiranja aerosola danas se razvijaju terapeutski aerosoli koji se koriste za tretman respiratornih i drugih oboljenja [81-82] .</s> <s>U toku brojnih operacija obrade metala, kao što su: struganje, bušenje, brušenje, dolazi do zagrevanja i trošenja površina na mestu kontakta alata i predmeta koji se obrađuje.</s><s>Posledica toga je skraćenje veka trajanja alata, smanjenje produktivnosti mašine alatke na kojoj se vrši obrada, dobijanje nezadovoljavajućeg obliga i kvaliteta površine kao i povećanje potrošnje energije.</s><s>Da bi se smanjili ovi negativni efekti kod većine procesa obrade metala koriste se sredstva za hlađenje i podmazivanje (SHP), slika 8. [83-85].</s> <s>Kako odnos razvijene toplote i intenziteta trošenja kod različitih obrada površina nije jednak, razvijeno je više tipova SHP sredstava sa različitim stepenom uticaja na proces odvođenja osobođenje toplote (hlađenje) i smanjenja trenja (podmazivanje) [86].</s><s>Agencija za bezbednost i zdravlje na radu američkog ministarstva za rad „Ocupational Safety and Health Administration-OSHA“ je SHP sredstva podelila u četiri grupe i to [87] :</s> <s>Čista, neemulgujuća, ulja koriste se u onim procesima obrade metala u kojima SHP sredstva imaju prvenstveno funkciju podmazivanja i podnošenja visokih</s> <s>10 pritisaka, kao i kada je potreban visok kvalitet obrađenih površina.</s><s>Ona se koriste i kod obrade teško obradivih, legiranih i termički obrađenih čelika [86].</s> <s>Rastvorna ulja, polusintetička i sintetička SHP sredstva namešavaju se sa vodom.</s><s>Rastvorna ulja i polusintetička sredstva grade sa vodom emulzije, dok sintetička sredstva grade rastvore.</s><s>Ove tri grupe se najčešće koriste prilikom obrade metala različitim postupcima skidanja strugotine.</s><s>Razvoj i široko područje njihove primene proistekao je iz potrebe za kontrolom visine temperature alata i radnog komada u zonama kontakta.</s><s>Koriste se u svim procesima obrade u kojima su visoke brzine rezanja i relativno niski pritisci na kontaktnim površinama [87].</s> <s>Polusintetičke tečnosti su takođe na bazi mineralnih ulja, ali je njihov udeo manji od 60% vol, dok su ostale komponente sintetičke prirode.</s><s>To su SHP sredstva širokog spektra primene, jer osim izvanrednih karakteristika hlađenja i odvođenja strugotine, imaju i dobru karakteristiku podmazivanja.</s><s>Njihov nedostatak je što zbog visokog sadržaja emulgatora imaju svojstvo delimičnog emulgovanja lutajućih ulja koja su istekla iz hidrauličnog sistema za podmazivanje.</s> <s>Sintetičke tečnosti ne sadrže mineralna ulja, već su to proizvodi na bazi rastvornih organskih i neorganskih soli [85-87], a koriste se uglavnom u procesima bušenja kada svojstvo podmazivanja nije od posebnog značaja</s> <s>Nedostatak SHP sredstava koja se koriste sa vodom, a naročito onih na bazi ulja, je ograničen vek korišćenja zbog bakteriološke razgradnje.</s><s>Emulzije predstavljaju idealnu sredinu za razvoj aerobnih i anaerobnih bakterija.</s><s>Prve se množe u toku rada, a druge za vreme mirovanja sistema za hlađenje.</s><s>Konvencionalan pristup ovog problema korišćenjem baktericida širokog spektra pokazao se kao neefikasan, jer bakterije vremenom postaju rezistentne.</s><s>Danas se ovaj problem rešava proizvodnjom biostabilnih emulzija, finih disperznih sistema sa česticama ulja veličine 0,05 do 1 µm.</s><s>Ovaj tip mikroemulzija sadrži biostabilna jedinjena bora (0,08 %), koja imaju blaga aseptična dejstva i ne uništavaju mikroorganizme već usporavaju njihovu deobu i rast.</s><s>Tako je mehanizam razmnožavanja i odumiranja bakterija izbalansiran sa ravnotežnim sadržajem od 103 do 106 bakterija/ml emulzije, što je znatno manje od kritičnog</s> <s>11 dozvoljenog broja (5 x 107 bakterija/ml) [86, 88].</s><s>Ove mikroemulzije dobijaju se kombinacijom različitih tipova disperzanata i anjonskih emulgatora [86].</s><s>Mikroemulzije sa sadržajem ulja između 5 i 10 % pokazuju odličnu otpornost na bakterije, ali su, nažalost, jako osetljive na gljive i plesni.</s><s>Ukoliko je sadržaj uljne komponente veći od 30 % javlja se njihova bakteriološka nestabilnost [85].</s> <s>Pored svog osnovnog zadatka da obezbede dobro hlađenje i podmazivanje u zoni kontakta alata i metalne površine koja se obrađuje, SHP sredstva imaju i antikorozivnu ulogu kao i ulogu u ispiranju strugotine.</s><s>Zato, ovi fluidi pored svog kompleksnog hemijskog sastava sadrže emulgatore i aditive različite prirode, kao što su površinski aktivne materije (PAM), antikorozivna sredstva, stabilizatori, biocidi, antipenušavci i drugo, tabela 1. [89].</s> <s>I EMULGATORI anjonski emulgatori: soli sulfonske kiseline, karbonske kiseline, etri fosforne kiseline, sarkozin</s> <s>kvaternarne amonijačne soli nejonski emulgatori: poliglikol etri, alkoholi, fenoli, masne kiseline, masni amini</s> <s>II ANTIKOROZIVNI ADITIVI nitriti, borati, amidi i estri borne kiseline, p-terc.butil benzolova kiselina, karbonske i dikarbonske kiseline, Nacilsarkozin, sulfonamido karbonske kiseline,</s> <s>Fenoli, hlorfenoli, formaldehid, tirazini i derivati kvaternarnih amonijačnih soli</s> <s>Polialkilenglikoli, estri fosforne kiseline iz etoksilovanih alkohola, hlorovani parafini, sumporna jedinjenja</s> <s>SHP sredstava, iako, imaju pozitivne efekte na ekonomičnost procesa obrade metala, predstavljaju izrazito opasne materije i zagađivače kako radne tako i životne sredine.</s><s>Stoga je neophodno dobro upravljati SHP sredstvima kako</s> <s>12 svežim tako i otpadnim [90, 91].</s><s>Jedan od ključnih problema kod njihove upotrebe je sakupljanje i tretman otpadnih SHP sredstava [89, 92].</s><s>Drugi, ne manje bitan, problem je kontamiranje vazduha radne sredine kao posledica generesianja aerosola/magle u gotovo svim procesima obrade metala [93-98].</s> <s>Upotrebom SHP sredstava u većini procesa obrade metala, dolazi do formiranja aerosola, slika 9.</s> <s>Formiranje aerosola udarom se dešava kada tečnost koja ističe iz mlaznice udari o površinu i dođe do njenog odbijanja i rasprašivanja u vidu kapljica.</s><s>To se dešava na mestu nanošenja SHP sredstva.</s><s>Osobine formiranog aerosola ovim mehanizmom zavise pre svega od tipa mlaznice i brzine napajanja.</s> <s>Centrifugalnom silom se formira aerosol od tečnosti koja pokriva površinu rotora.</s><s>Količina formiranog aerosola zavisi od oblika rotora, kao i njegove od radne brzine.</s><s>Formirane kapi se kreću od 10 µm do 1 µm [101].</s> <s>SHP sredstvo može da ispari kao posledica oslobađanja toplote prilikom mašinskih operacija, i da zatim kondenzuje hlađenjem vazduhom.</s><s>Ovim mehanizmom se formiraju najsitnije kapi, i to od 1 µm do 0,1 µm.</s> <s>Prisustvo ovakvog aerosola/magle u radnoj atmosferi hala metaloprerađivačke industrije zbog svoje specifične hemijske prirode i mikronskih veličina kapi aerosola predstavlja opasnost po zdravlje radnika.</s><s>Ovakav aerosol je iritirajući za kožu, oči, nos i ždrelo.</s><s>Veće kapi koje mogu biti udahnute kroz nos (10 µm –100 µm), dospevaju u usnu duplju odakle bivaju progutane, dok sitnije kapi (< 10 µm) disajnim putevima dospevaju do pluća gde se deponuju, slika 6. [99].</s><s>Epidemološke studije su pokazale da izloženost ovakvom aerosolu poznatom u industriji kao zauljena magla može izazvati astmu, bronhijalnu hiperreaktivnost, lipoidnu pneumoniju, dermatitis pa čak i rak pluća ili ždrela [102, 103].</s><s>Uticaj ovog aerosola na zdravlje ljudi zavisi od više faktora, kao što su vreme i učestalost izloženosti opasnoj materiji, osetljivost radnika, priroda prisutnih hemikalija i naravno, distribucija veličina kapi/čestica aerosola [104].</s> <s>Sa ciljem da se poveća zaštita na radu i obezbedi zdravije i sigurnije radno okruženje, Agencija za bezbednost i zdravlje na radu američkog ministarstva za rad „Ocupational Safety and Health Administration-OSHA“ je prva propisala dozvoljenu granicu izloženosti ovakvoj vrsti aerosola (magli mineralnog ulja) u vazduhu koja iznosi 5 mg/m3 uprosečeno na osmočasovni radni dan [87].</s><s>Međutim, „Environmental Protection Agency- EPA“ shvatajući značaj veličine čestica u aerosolu, uvela je kroz svoje standarde ograničenja za količinu aerosola odeređene veličine čestica koje ga čine i to za čestice sitnije od 10 µm PM10 i sitnije od 2,5 µm PM2.5 (PM- Particulate Matter), umesto ukupnu količinu aerosola [105-107].</s><s>Promena ka regulisanju količine sitnijih aerosola je uslovljena njihovim dužim zadržavanjem u vazduhu, kao i njihovim dubljim prodiranjem u disajni sistem čoveka.</s><s>Veličina čestica i raspodela veličina su bitne osobine aerosola koje određuju njegovo ponašanje, toksikološke efekte kao i mesto njihove dispozicije, i/ili nagomilavanja u respiratornom traktu.</s><s>Internacionalna organizacija za standarde, ISO, je definisala čestične frakcije u odnosu na tri regiona respiratornog trakta: udisna frakcija (<100µm), torična frakcija (<10µm), i respiratorna frakcija (4 µm) [94, 102].</s><s>Kako bi se smanjila izloženost aerosola udisne frakcije, količina generisane magle mora se ili smanjiti, ili kapi koje se formiraju moraju biti krupnije.</s> <s>Da bi se koncentracija SHP aerosola u radnoj atmosferi spustila na dozvoljenu granicu, proizvode se poluzatvorene i zatvorene mašine alatke, slika 10. [101, 108, 109], koje imaju lokalni ili centralni ventilacioni sistem.</s> <s>Ovakvi ventilacioni sistemi moraju imati adekvatne filtre koji bi sprečili da se kontaminacija širi u radnom prostoru, kao u širu okolinu, slika 11., [110].</s> <s>Filtracija SHP aerosola, koji pored čestica prašine i sitnih ostataka metala sadrže i kapi tečnosti, čak manjih od 1μm [111], je kompleksna.</s><s>U zavisnosti od pritiska, temperature i vlage u ventilacionom vodu, kapi mogu da ispare sa filtra i</s> <s>Pored uvođenja zatvorenih i poluzatvorenih mašina alatki radi se i na razvijanju novih aditiva koji bi smanjili podložnost SHP sredstava da lako atomiziraju i isparavaju stvarajući aerosol, a da pri tome ne menjaju bitno radne</s> <s>Najveći broj istraživanja o SHP aerosolima rađena su od strane General Motors-GM istraživačkog tima.</s><s>Oni su dali značajna zapažanja vezana za formiranje aerosola od SHP sredstava u industrijskim uslovima [96, 101, 111, 114].</s><s>Između ostalog, ispitivali su uticaj koncentracije ulja u emulziji u intervalu od 0-10 % pri operaciji glodanja aluminijuma.</s><s>Konstatovali su da porastom koncentracije ulja raste masena koncentracija aerosola, kao i veličina kapi.</s><s>Autori su porast masene koncentracije objasnili time da voda iz aerosola isparava, a nevodeni deo ostaje da formira aerosol.</s><s>Što je više nevodenog dela to je veća masena koncentracija aerosola.</s><s>Pojavu da porastom koncentracije ulja u vodenim SHP emulzijama, raste veličina kapi pored GM grupe uočili su još neki autori, kao što su Chan, Sun, Michalek, Sutherland [100, 115].</s><s>Sun i saradnici su ovu pojavu objasnili polazeći od predpostavke da je svaka kap aerosola emulzija, pa tako što je veća koncentracija uljne faze veća je i kap koja ostane posle isparavanja vodene faze [115].</s> <s>U industrijskim uslovima prisutan je veliki broj faktora čime je značajno otežano donošenje generalnih zaključaka o fenomenima koji se dešavaju.</s><s>Iz tog razloga, značajna su istraživanja u kontorlisanim, laboratorijskim uslovima.</s> <s>Formiranje spreja je jedan od ključnih procesa koji utiče na karakteristike brojnih operacija u industriji.</s><s>Njegovo formiranje je važno kod: sprej sušenja, sprej hlađenja, sistema sa sagorevanjem, u poljoprivredi, kod raspršavanja boja i lakova, proizvoda široke potrošnje, protivpožarnih sistema, [117, 118].</s> <s>Dok je u nekim procesima cilj dobijanje što sitnijih kapi naročito kod motora sa unutrašnjim sagorevanjem, gde je prenos mase i toplote dominantan, u drugim je važno proizvesti što krupnije kapi, kao što je slučaj u poljoprivredi, u nekim procesima potrebno je postići uniformnost veličine kapi: boje i lakovi, farmaceutski proizvodi, sprej sušenje.</s><s>Osobine nastalog spreja zavise od mnoštva faktora, kao što su način formiranja, fizičkohemijske osobine tečnosti od koje se sprej formira, uslova okruženja.</s><s>U želji da se utiče na osobine formiranog spreja, neophodno je dobro razumeti proces njegovog formiranja [117, 119].</s><s>Atomiziranje je transformisanje tečnosti u mnoštvo kapljica koje čine sprej.</s><s>Ova transformacija se naziva primarno atomiziranje i nastaje kao posledica pojave nestabilnositi na površini tečnosti izazvane delovanjem spoljašne sile, kao što je: centrifugalna, aerodinamička, gravitaciona, i druge.</s><s>Nakon primarnog atomiziranja tečnosti, formirane kapi mogu dalje da se raspadnu sekundarnim atomiziranjem, ili da ispare, da kondezuju, da kolesciraju ili pak da sagore.</s> <s>Atomiziranje tečnosti nastaje kao rezultat interakcije između tečnosti (dispregovane</s> <s>Dezintegrisanje tečnosti nastaje kada sila površinskog napona tečnosti biva nadjačana razarajućim silama koje deluju na tečnost.</s><s>Sila površinskog napona teži da zadrži tečnost u formi minimalne površinske energije, dok viskoznost stabiliše tečnost nastojeći da se odupre promeni geometrije tečnosti.</s><s>Spoljašnje sile, kao što su aerodinamička sila, centrifugalna sila, elektrostatička, i druge delujući na površinu tečnosti mogu izazvati deformaciju tečnosti, koja pod određenim uslovima može da se toliko pojača da dovede do njenog dezintegrisanja,</s> <s>primarnim atomiziranjem mogu biti nestabilne, te se mogu dalje raspadati, atomizirati.</s><s>Ovaj tip atomiziranja se naziva sekundarno atomiziranje.</s> <s>Istaživanja vezana za atomiziranje u publikovanoj literature su najviše fokusirana na atomiziranje goriva, razlicitim mlaznicama [19, 20], kao i u poljoprivredi za razvoj novih tehnika raspršivanja pesticide [118].</s><s>Druga grupa istraživanja fokusirana je na atomiziranje različitih tečnosti u cilju proizvodnje praškastih proizvoda, dominatno u farmaceutskoj i prehrambenoj industriji [72, 78-80].</s><s>Tečnosti čije se atomiziranje proučava mogu biti čak i rastopi metala.</s> <s>Kada je reč o atomiziranju emulzija onda gotovo da fundamentalnih istraživanja i nema.</s><s>Neki autori su uočili da postoji uticaj koncentracaije ulja u vodenim emulzijama na osobine formiranog aerosola, ali je on nedovoljno teorijski objašnjen.</s> <s>Broniarz-Press i saradnici su ispitivali aerosol nastao atomiziranjem koncentrovane stabilne mineralne emulzije 20-80 % pomoću “twin-fluid” atomizera [16].</s><s>I oni su uočili da porastom koncentracije ulja u emulziji, za posmatrani opseg, raste veličina kapi aerosola dato preko “Sauter mean diameter”, SMD, prečnika.</s><s>Ovu pojavu autori su objasnili povećanjem viskoznosti emulzije i ispitivanih ulja.</s> <s>Sprej može nastati na različite načine, međutim ono što je zajedničko za sve postupke je da mora da se obezbediti dovoljno velika relativna brzina između tečnosti koja se atomizira i okolnog gasa da bi došlo do dezintegracije tečnosti i formiranja spreja.</s><s>Kod nekih atomizera se to postiže tako što se tečnost ispušta velikom brzinom u relativno mirnu struju gasa, vtečnosti >> vgasa.</s><s>Atomizeri koji rade na ovom principu su „atomizeri pod pritiskom“ (pressure atomizers) i „rotirajući atomizeri“ (rotary atomizers), slika 12, [122].</s><s>Drugi način da se postigne visoka relativna brzina između tečnosti i gasa je kada je tečnost koja sporo struji izložena velikoj brzini struje vazduha, vtečnosti << vgasa.</s><s>Na ovom principu rade atomizeri poznati kao „dvostruki fluid“ (twin fluid), „vazdušni</s> <s>Pored ovakve podele atomizera, neki autori [124] su podelu izvršili na osnovu toga da li kroz atomizer struji jedan fluid (tečnost) ili pak dva fluida (tečnost i gas).</s><s>Na osnovu ove podele opet bi „atomizeri pod pritiskom“ i „rotirajući atomizeri“ bili u istoj grupi i to grupi „jednofluidnih atomizera“, dok bi u grupi „dvofluidnih atomizera“ bili sve ostali gore navedeni atomizeri.</s> <s>Najširu primenu imaju do sada navedeni atomizeri, međutim pored njih postoje i drugi tipovi atomizera koji imaju svoju specifičnu namenu.</s><s>Neki od njih su: elektrostatički atomizeri, ultrasonični atomizeri, zvučni atomizeri i vibracioni atomizeri.</s> <s>Atomiziranje tečnosti atomizerima pod pritiskom je, za sigurno, jedna od najčešće korišćenih tehnika.</s><s>Ovaj način bi se mogao nazvati hidrauličko atomiziranje.</s><s>Tečnost kao kontinualna struja izlazi velikom brzinom u zapreminu vazduha i zbog velikog trenja dolazi do njene dezintegracije slika 13., razbija se inicijalno u fragmente, a zatim u kapi ili odmah u kapi što je uslovljeno kako</s> <s>19 osobinama tečne faze, tako i pritiskom tečnosti.</s><s>Izvor energije za ovakvo atomiziranje jeste pritisak tečnosti koji se konvertuje u kinetičku energiju koja ubrzava tečnost do brzina koje su veće od brzine strujanja okolnog fluida, i na taj način se postiže visoka vrednost relativne brzine.</s> <s>Atomizitanje rotiranjem predstavlja atomiziranje centrifugalnom silom.</s><s>Postoji više mogućnosti atomiziranja rotiranjem.</s><s>Rotirajući element tj. atomizer, može da bude horizontalan ili vertikalan [125].</s><s>Jedna od mogućnosti je da postoji horizontalna površina koja rotira i da se u centar tog rotirajućeg diska dozira tečnost koja se raspršuje u okolinu, slika 14.</s><s>Rotirajuća površina pored ravnog diska može da bude i propelerski disk, rotor koji je gladak ili ima ispupčenja, ili</s> <s>Slika 14.</s><s>Atomiziranje centrifugalnom silom kod rotirajućieg atomizer „rotary atomizer“</s> <s>Kada se tečnost dovodi malom brzinom, tada se sa ivice površine diska direktno otkidaju kapi, slika 15. a), dok pri većim brzinama, gde je količina dovedene tečnosti znatno veća, dolazi do otkidanja ligamenata, slika 15. b), ili filma tečnosti, slika 15. c), od kojih kasnije nastaju kapi.</s> <s>Formiranje spreja počinje još u samom atomizeru, gde dolazi do pojave nestabilnosti u tečnosti, što na kraju ima kao rezultat njenu dezintegraciju.</s><s>Poremećaji tj. nestabilnosti se kroz tečnost prenose u vidu talasa, čiji se intenzitet pojačava sve do dezintegracije.</s><s>Talasi su definisani talasnom dužinom, amplitudom i frekvencijom oscilovanja, što je kod ovih talasa uslovljeno radnim uslovima atomizera.</s><s>Sa druge strane osobine tečnosti mogu da uspore ili čak inhibiraju prostiranje i razvoj ovih talasa i na taj način da smanje ili pak potpuno spreče dezintegrisanje date tečnosti.</s><s>Tako način dezintegracije zavisi, kako je već istaknuto od geometrije atomizera, radnih uslova i naravno od osobina tečnosti.</s> <s>Od oblika elementa za doziranje tečnosti zavisi da li će biti formiran mlaz, ili film, slika 16. [128].</s><s>Mlaz se formira kroz kružne mlaznice različite geometrije,</s> <s>Kod „plain-orifice pressure nozzle“ i „plain-jet airblast“ atomizera najvažnija karakteristika atomizera je krajnji otvor, odnosno izlaz mlaznice koji određuje debljinu mlaza.</s><s>Dok kod „pressure-swirl“, „rotary“, and „prefilming airblast“</s> <s>22 na debljinu formiranog tečnog filma pored geometrije atomizera utiču i njegovi radni uslovi.</s><s>Debljina mlaza i filma su ključne veličine kod atomiziranja.</s><s>Eksperimentalno je potvrđeno da je srednji prečnik formiranih kapi približno proporcionlan kvadratnom korenu prečnika mlaza tečnosti odnosno debljine filma.</s> <s>Radni uslovi određuju relativnu brzinu između fluida koji se atomizira i okolnog gasa.</s><s>Kod „jednofluidnih atomizera“ pritisak napajanja tečnosti je taj radni uslov koji određuje brzinu kojom će tečnost izaći iz atomizera u okolinu, dok su kod „dvofluidnih atomizera“ to kako brzina tečnosti, tako i brzina gasa kojim se vrši atomiziranje.</s><s>Što je brže isticanje tečnosti iz „jednofluidnih atomizera“ to su nestabilnosti intenzivnije, pa je time i dezintegrisanje brže,</s> <s>Slika 18.</s><s>Stepen dezintegrisanosti tečnosti u zavisnosti od izlazne brzine tečnosti (UL- brzina tečnosti)</s> <s>Na osnovu prakse primećeno je da se gotovo kod svih atomizera povećanjem relativne brzine ubrzava razvoj nestabilnosti što dovodi do formiranja sitnijih kapi.</s><s>Ovo su lepo ilustrovali Carvalho i saradnici, prikazom tečnog filma (sa prednje i bočne strane) u zavisnosti od relativne brzine tečnost i gasa kod dvofluidnog „air blast“ atomizera, slika 19. [130] Kao prelazni oblik dezintegracije tečnosti može se javiti ligament, ili pak film tečnosti.</s><s>Da li će odmah nastati kapi, ili prvo ligamenti, ili film prevashodno zavisi od radne</s> <s>Osobine nastalog spreja su značajno uslovljenje osobinama atomizirane tečnosti [132], i to pre svega gustinom, površinskim naponom i viskoznošču tečnosti.</s> <s>U teoriji je postojalo mišljenje da se maseni protok kroz mlaznicu pod pritiskom menja sa kvadratnim korenom gustine tečnosti.</s><s>Međutim, kako je Tate [133] istakao, u praksi je veoma retko moguće menjati gustinu tečnosti bez uticanja i na ostale osobine tečnosti.</s><s>Zato se uticaj gustine mora pažljivo interpretirati.</s><s>Značaj gustine na osobine atomiziranja je umanjen činjenicom da većina tečnosti ima zanemarljive razlike u vrednosti ove osobine.</s><s>Sa druge strane, noviji raspoloživi izvori sve češće ukazuju da gustina ima zanemarljivo mali uticaj na srednji prečnik kapi, i da bi se njen uticaj mogao zanemariti [122,</s> <s>Površinski napon predstavlja silu koja se odupire dezintegraciji tečnosti i na taj način stabilizuje fluid držeći ga u formi minimalne površinske energije.</s><s>Minimalna energija potrebna za atomiziranje je jednaka površinskom naponu pomnoženom novonastalom aktivnom površinom tečnosti.</s><s>Kod tečnosti višeg površinskog napona porast nestabilnosti je sporiji.</s><s>Kad je reč o primarnom atomiziranju, Skoja tvrdi da bi tečnosti višeg površinskog napona formirale sprej sitnijih kapi u slučaju kada su relativne brzine male, dok kod većih relativnih brzina uticaj bi bio obrnut [124].</s><s>U slučaju sekundarnog atomiziranja kapi tečnosti višeg površinskog napona bi formirale krupnije kapi.</s> <s>Osobina tečnosti koja po mišljenju većine autora najviše utiče na formiranje spreja i na njegove osobine jeste viskoznost.</s><s>To je osobina fluida koja se odupire mešanju i razbijanju, tj. promeni geometrije tečnosti.</s><s>Tečnosti više viskoznosti pri istim uslovima proticanja imaju niži Reynolds-ov broj od tečnosti niže viskoznosti, te je kod ovih tečnosti rast i razvoj nestabilnosti sporiji [122, 132].</s><s>Kao posledica toga dolazi do kasnijeg atomiziranja tečnosti, slika 20.</s><s>Tako se atomiziranje tečnosti više viskoznosti dešava kasnije dok su nastale kapi gotovo uvek krupnije [122, 134]</s> <s>Proces je nešto komplikovaniji kada su u pitanju nenjutnovske tečnosti, pogotovu viskoelastične.</s><s>Razlog tome je viskoznost nenjutnovskih tečnosti koja je uslovljena brzinom smicanja, te često nije konstantna tokom atomiziranja.</s><s>Kod njih je neophodno odrediti zavisnost viskoznosti od brzine smicanja.</s><s>Elastičnost, viskozoelastičnih tečnosti, prigušuje poremećaje i nestabilnosti nastale u tečnosti inhibirajući njeno dezintegrisanje.</s><s>Nenjutnovsko ponašanje tečnosti se uglavnom sreće kod boja i lakova, farmaceutskih i medicinskih sprejeva, lepkova, i polimera.</s><s>Ovakve tečnosti se teško atomiziraju „jednofluidnim“ atomizerima [122, 124].</s> <s>Kao što je već rečeno, atomiziranje tečnosti može da se postigne na više načina.</s><s>U mnogim slučajevima fundamentalni fenomeni i principi su slični.</s><s>Sa tačke gledišta početnog oblika rasute tečnosti, formiranje kapi može da se klasifikuje u sledeće osnovne „idealizovane“ mehanizme:</s> <s>Kapljanje tečnosti je najednostavniji mehanizam formiranja kapi, često prisutan u prirodi, slika 21.</s><s>Kod ovog mehanizma kapi se formiraju pod uticajem gravitacione sile otkidanjem tečnosti sa orošenih predmeta.</s> <s>Dezintegrisanje slobodne površine tečnosti je mehanizam formiranja okeanskih sprejeva kao i magle vodopada, slika 22.</s> <s>Poznavanje mehanizama dezintegrisanja tečnog mlaza ključno je za projektovanje „plan-orfice“ atomizera, koji imaju najširu primenu u dizel i raketnim motorima.</s><s>Sa druge strane poznavanje mehanizma dezintegrisanja filma tečnosti važno je za projektovanje rotirajućih atomizera sprej sušnica, kao i za osobine „pressure swirl“ i „prefilming air-blast atomizera“ koji imaju široku primenu u pećima za spaljivanje ulja i u gasnim turbinama [135].</s> <s>Dezintegrisanje ligamenata tečnosti može nastati kod „plain jet airblast“ atomizera industrijskih gasnih turbina, kao i kod rotirajućih diskova sprej sušnica.</s><s>Ovaj mehanizam atomiziranja se može javiti kao prelazni oblik atomiziranja mlaza i filma.</s> <s>Većina osnovnih mehanizama atomiziranja mogu formirati monodisperzne kapi praćene ponekom satelit kapi.</s><s>Iako neki idealizovani mehanizmi mogu postojati u prirodi, uslovi za osnovne „idealizovane“ mehanizme atomiziranja vrlo retko postoje, pa je tako dezintegrisanje sklono neuređenosti, što uslovljava širok opseg veličine nastalih kapi.</s> <s>Formirane kapi mogu dalje da se usitne pod uticajem aerodinamičke ili neke druge sile.</s><s>Da bi se bolje sagledali složeni uticaji koji su prisutni u nekim okolnostima atomiziranja neophodno je razumeti osnovne fenomene koji su do sada istraženi.</s> <s>Kapljanje tečnosti je najelementarniji oblik atomiziranja.</s><s>Ovaj mehanizam je poznat i kao statičko fromiranje kapi i ono uključuje zapravo samo dve sile koje učestvuju u formiranju kapi.</s><s>To su sila površinkog napona i gravitaciona sila.</s><s>Kada tečnost polako ističe iz cevčice prečnika d0, tada na nju deluju gravitaciona sila na dole i sila površinskog napona na gore.</s><s>Određena masa tečnosti se otkine i otpadne fromirajući kap, u trenutku kada gravitaciona sila nadvlada silu površinskog napona.</s><s>Masa otkinute kapi mD definisana je izrazom (1):</s> <s>Tamada i Shiback [122] su izveli formulu (3) za veličinu kapi koja se otkida sa ravne horizontalne površine, slika 23., [136], kada je delovanje gravitacione sile i sile površinskog napona složenije.</s> <s>Iako se često javlja u prirodi, jasno je da je ovaj mehanizam formiranja kapi, gravitacionom silom, neefikasan za praktičnu primenu, naročito kada su protoci visoki i kada se zahteva fino raspršivanje tj. atomiziranje tečnosti do veličine</s> <s>Mlaz tečnosti se formira doziranjem tečnosti kroz mlaznice i predstavlja kontinualno telo tečnosti cilintričnog oblika.</s><s>Dezintegrisanje mlaza tečnosti, pored prirode tečnosti uslovljeno je geometrijom mlaznice, pritiskom pod kojim se dozira tečnost ili brzinom kretanja tečnosti kroz nju, kao i brzinom kretanja</s> <s>Još u devetnaestom veku Rayleigh (1878) [139] je među prvima teorijski proučavao dezintegrisanje mlaza tečnosti.</s><s>On je pošao od jednostavne situacije, gde mlaz neviskozne tečnosti protiče u laminarnom režimu i izlazi kroz mlaznicu kružnog otvora u okolinu koja miruje.</s><s>Na površini mlaza se javljaju oscilacije i nestabilnosti kao rezultat kohezionih i dezintegrišućih sila.</s><s>Kontinualna dužina mlaza neposredno pre njegovog dezintegrisanja kao i veličina nastalih kapi su važne osobine koje karakterišu proces dezintegrisanja.</s><s>Kontinulana dužina mlaza oslikava brzinu rasta poremećaja, dok je veličina nastale kapi povezana sa talasnim brojem najnestabilnijeg poremećaja [140].</s><s>Nestabilnost koja će dovesti do dezintegrisanja tečnosti je ona koja prva dostigne optimalnu talasnu dužinu,</s> <s>Nakon dezintegrisanja cilindra tečnosti, dužine 4.51dm nastaje sferična kap, slika 24. a), pa se odatle može izračunati prečnik nastale kapi, d, jednačinom (6):</s> <s>Na slici 24. a), [136], je ilustrovano formiranje mlaza, porast nestabilnosti do kritične talasne dužine nakon čega dolazi do stvaranja kapi.</s> <s>Postmatranje realnih mlazeva [131] pokazuje dobro slaganje sa ovom teorijom poznatom kao “Reyleih-eva teorija nestabilnosti mlaza”, ali uočava se prisustvo “satelit” kapi, koje nastaju otkidanjem pojedinačnih suženja mlaza.</s><s>Tako je kranji rezultat atomiziranja formiranje krupnih kapi koje prati formiranje sitnijih</s> <s>Reyleigh-eva analiza je uzela u obzir uticaj sila inercije i površinskog napona, a potpuno je zanemarila viskoznost tečnosti i uticaj okolnog vazduh.</s> <s>Weber (1931) je kasnije proširio Reyleigh-evu teoriju uvodeći uticaj otpora vazduha na dezintegrisanje mlaza.</s><s>Otkrio je da otpor vazduha smanjuje optimalnu talasnu dužinu λopt.</s><s>Kada je relativna brzina nula, tada je, λopt ,(7),</s> <s>Na osnovu Weber-ove teorije može se zaključiti da relativna brzina između mlaza tečnosti i okolnog vazduha ima uticaj na smanjenje optimalne talasne dužine potrebne za dezintegraciju mlaza što kao rezultat ima formiranje sitnijih</s> <s>Weber je takođe proučavao uticaj viskoznosti tečnosti na dezintegrisanje mlaza, i pokazao da porastom viskoznosti raste optimalna talasna dužina [133], a time i veličina formiranih kapi.</s> <s>Weber-ova teorija je izučavana i proširena od stranje mnogih istraživača [135] koji su primetili da u zavisnosti od relativne brzine postoje sledeći mehanizmi dezintegrisanja mlaza:</s> <s> idealizovano Rayleigh-jevo dezintegrisanje, za niske relativne brzine,  sinusoidni mehanizam,</s> <s>Sinusiodni mehanizam je prisutan pri višim brzinama mlaza, gde je dezintegrisanje mlaza uslovljeno njegovim talasanjem u obliku sinusoide, slika</s> <s>25. b).</s><s>Kod ovog mehanizma se smanjuje uticaj površinskog napona, dok je uticaj aerodinamičke sile pojačan.</s> <s>Površinsko dezintegrisanje se javlja kada je brzina mlaza izrazito visoka.</s><s>Tada je atomiziranje pojačano uticajem porasta relativne brzine, tj. relativnog kretanja između površine mlaza i okolnog vazduha.</s><s>Kod ovog dezintegrisanja aerodinamičke interakcije izazivaju poremećaje, nabore na predhodno glatkoj površini mlaza, koje se pojačavaju sve do optimalne talasne dužine, λopt, kada se odvajaju od površine tečnosti, slika 25. c), formirajući kapi i/ili ligamente.</s><s>Formirani ligamenti se naknadno raspadaju u kapljice u skladu sa Rayleighjevom teorijom.</s><s>Porastom brzine mlaza opada prečnik nastalog ligamenta.</s><s>Daljim proučavanjem fenomena dezintegrisanja mlaza koji se stabilno ubrizgava kroz okruglu mlaznicu u vazduh koji miruje na osnovu relativnog značaja inercijalne, viskozne, aerodinamičke sile i sile površinskog napona mehanizmi dezintegrisanja mlaza se mogu svrstati u četiri osnovna režima</s> <s>Svaki od navedenih režima je određen vrednošću ključnih bezdimenzionih brojeva, slika 27., kao što su Reynolds-ov (Re), Weber-ov (We) i Ohnesorge-ov (Oh) broj.</s><s>Reynolds-ov broj govori o odnosu sila inercije i viskoznih sila, jednačina (10), dok Weber-ov broj pokazuje odnos između sile inercije i sile površinskog napona, jednačina (11).</s><s>Ohnesorge-ov broj označen i kao Z broj je poznat kao broj stabilnosti i on povezuje silu inercije sa silom viskoznosti i površinskog napona i dat je jednačinom (12).</s> <s>Slika 27.</s><s>Grafik zavisnosti Re i Oh broja koji definišu mehanizam dezintegracije Brzina kojom tečnost izlazi iz mlaznice utiče na stvaranje turbulencija u samom mlazu.</s><s>Ove turbulencije pospešuju proces atomiziranja.</s><s>Tako kada tečnost struji u laminarnom režimu, kada je Re broj nizak, što je uslovljeno kako niskim protokom, tako i visokom viskoznošću tečnosti, pa tada nema nikakvih nestabilnosti u protoku tečonosti, pa tako ni odgovarajuće razlike u brzini između površine tečnosti i okolnog gasa.</s><s>Zbog toga ne postoje neophodni uslovi za atomiziranje vazdušnim otporom, te se atomiziranje javlja kasnije kao posledica površinskih nestabilnosti.</s><s>Rezultat toga su relativno krupne kapi.</s><s>Sa druge strane, kada tečnost struji u turbulentnom režimu, kada je Re broj visok, tada turbulencije povećavaju trenje vazduhom, i na taj način ubrzavaju dezintegrisanje tečnosti.</s><s>Mlaz koji struji u turbulentnom režimu može se raspasti čak i kada se uvodi u vakum.</s> <s>Ravni filmovi slika 28. mogu nastati udarom dve struje tečnosti jedna o drugu, nanošenjem struje tečnosti u centar rotirajućeg diska ili rotacijom čaše napunjene tečnošću koja se atomizira [141] .</s> <s>Dezintegrisanje tečnih filmova je isto kao i dezintegrisanje mlaza najviše uslovljeno izlaznom brzinom tečnosti kao i fizičkim osobina kako tečnosti tako i sredine u kojoj se odvija proces atomiziranja [141-143].</s><s>Pritisak (kod „pressureswirl“ atomizera), aerodninamički otpor (kod „prefilming airblast“ atomizera) ili centrifugalna sila (kod rotirajućih atomizera) ubrzavaju tečnost do brzine potrebne da se film razlije nasuprot sili površinskog napona koja teži da ga skupi</s> <s>Kod kolutastog dezintegrisanja sila površinskog napona kontrahuje slobodne ivice tečnog filma formirajući debeli kolut, koji se dalje raspada.</s><s>Kapljice koje se formiraju nastavljaju da lete u početnom pravcu strujanja tečnosti, ostajući prikačene tankim nitima za tečnost, dok se i one ne raspuknu u seriju kapljica.</s><s>Ovaj mehanizam dezintegrisanja tečnih filmova stvara krupne kapi praćen mnoštvom malih kapi „satelita“ i dominantan je kod tečnih filmova visoke viskoznosti i površinskog napona, kao što su rastopi metala.</s> <s>Kod talasastog dezintegrisanja nestabilnosti tankog tečnog filma rezultat su interakcije sa okolinom što izaziva nagli rast površinskih talasa.</s><s>Kada se amplituda talasa poveća do kritične vrednosti, delovi filma, koji odgovaraju polovini ili punoj talasnoj dužini oscilacija, se kidaju pre nego što stignu do ivica rubova tečnosti.</s><s>Sila površinskog napona naglo skuplja ove pokidane delove u nestabilne ligamente koji se zatim raspadaju do kapljica pod dejstvom aerodinamičke sile ili pak turbulencije tečnosti.</s><s>Dezintegrisanje ovih ligamenata se dešava po Reyleighjevom mehanizmu.</s><s>Ovakvo dezintegrisanje tečnog filma je neparavilno što dovodi do formiranja kapljica različitih veličina.</s> <s>Tokom razlivanja tečnog filma u njemu mogu nastati perforacije, tada se radi o perforiranom dezintegrisanju tečnog filma.</s><s>Te perforacije su međusobno odvojene fragmentima date tečnosti.</s><s>One se šire veoma brzo sve dok se ivice</s> <s>38 susednih perforacija ne spoje formirajući prazne prostore nepravilnog oblika i ligamente.</s><s>Ligamenti se dalje raspadaju do kapljica različitih veličina.</s> <s>Kod nekih atomizera koji formiraju tečne filmove mogu se javiti dva mehanizma istovremeno.</s><s>Mehanizam dezintegrisanja tečnog filma bitno određuje kako srednji prečnik kapi, tako i raspodelu veličine formiranih kapi.</s><s>Detaljna istaživanja ovih mehanizama od stranje mnogih autora Fraser, Eisenklam, Dombrowski, Hasson, Johns i njihovih saradnika pokazala su da je najdominatniji mehanizam dezintegrisanja tečnog filma u najvećem broju slučajeva perforirano dezintegrisanje koje dovodi do formiranja krupnih kapi</s> <s>Teorijska i eksperimentalna istaživanja dezintegracije ravnih filmova pokazala su da su nestabilnosti tj. talasi formirani na granici između kontinualne (gas) i diskontinualne faze (tečnost) glavni uzročnici koji dovode do dezintegracije tečnih filmova.</s><s>Pri bilo kojoj frekvenciji, moguća su samo dva tipa talasa.</s><s>Ili su dve površine filma u fazi da formiraju sinusoidne talase, ili one osciluju van faze formirajući dilatacione talase, slika 32. [130].</s> <s>Slika 32.</s><s>Dva tipa talasa koja se mogu formirati pri dezintegrisanju tečnih filmova</s> <s>Kod niskih pritisaka okoline kada je odnos gustine tečnosti i okolnog gasa visok, porast sinusoidnih talasa je uvek brži od porasta dilatacionih talasa iste frekvencije.</s><s>Prečnici formiranih ligamenata zavise uglavnom od debljine filma , te se tako tanji tečni filmovi raspadaju u sitnije kapi.</s><s>Dombrowski i Johns [147, 148] su uočili da je srednji prečnik kapi približno proporcionalan kvadratnom korenu debljine filma od kojeg su kapi formirane.</s><s>Utičući na debljinu filma može se uticati na veličinu formiranih kapi.</s><s>Debljina filma zavisi od uslova proticanja, kao i od osobina tečnosti i gasa koji okružuje datu tečnost.</s><s>Porastom relativne brzine vazduha tečni filmovi se ranije raspadaju, a ligamenti su tanji i kraći te se formiraju sitnije kapi.</s><s>Povećanje protoka tečnosti, kao i primena viskoznijih tečnosti omogućuje formiranje filmova veće debljine, dok promene u površinskom naponu izgleda da imaju zanemarljiv uticaj na debljinu filma.</s><s>Međutim, filmovi tečnosti nižeg površinskog napona dezintegrišu se brže formirajući kraće ligamente.</s><s>Po Weiss-u i Worsham faktor koji najviše utiče na srednji prečnik kapi pri atomiziranju filma jeste relativna brzina između gasa i tečnosti, dok raspodela veličine čestica zavisi od opsega talasnih dužina pobuđenih talasa na površini tečnih filmova [135].</s><s>Talase kraćih talasnih dužina prigušuje viskoznost tečnosti, dok su talasi dužih talasnih dužina ograničeni inercijalnim silama.</s> <s>Postoji mišljenje da je kontinualni deo konusnih filmova kraći nego kod ravnih filmova pošto prečnik krivine može da ima dodatan destabilišući efekat na film.</s><s>Fraser je istakao da se kod ovih filmova mogu zanemariti dilatacioni talasi pošto je stepen nestabilnosti ovih talasa uvek manji nego stepen nestabilnosti sinusiodnih [135, 145].</s><s>York i saradnici izučavajući „pressure swirl“ atomizere koji formiraju cilindrične filmove predložili su sledeće korake u procesu dezintegracije ovakvog filma [148] .</s><s>Talasi koji najpre dostignu maksimalnu talasnu dužinu, periodično zgušnjavaju konusni tečni film u pravcu normalnom na tok filma otkidajući prstenove od filma tečnosti.</s><s>Ovi prstenovi/ligamenti se dalje raspadaju po Rayleigh mehanizmu do kapljica.</s> <s>Formirane kapi mogu se dalje raspasti pod uticajem aerodinamičke sile.</s><s>Na kap sa jedne strane deluje aerodinamička sila FA, jednačina (13), dok u suprotnom smeru deluje sila površinskog napona Fσ , jednačina (14).</s><s>Kada se ove sile izjednače, tada se postiže kritična vrednost Weber-ovog broja, jednačina (16) [122] , iznad koje dolazi do dezintegrisanja kapi [149 - 151].</s><s>Veličina kapi pri kritičnom Weberu je teorijski maksimalna moguća stabilna veličina kapi,</s> <s>40 jednačina (17), koja se neće raspasti na sitnije kapi, pri datim uslovima strujanja aerosola.</s> <s>Koeficijent otpora vazduha, CD zavisi od vrednosti Reynolds-ovog broja za čestice, jednačina (18), kao i od samog oblika kapi, a očitava se sa grafika, slika 33., dobijenog eksperimentalnim putem.</s> <s>Vrednost Weber-ovog broja uslovljava način na koji će se dezintegrisati kap sekundarnim atomiziranjem, od čega zavisi i veličina novoformiranih kapi.</s><s>U literaturi se javlja više različitih mehanizama dezintegrisanja kapi, koji se mogu svrstati u šest osnovnih mehanizama, slika 34. [152].</s> <s>Slika 34.</s><s>Mehanizmi sekundarnog atomiziranja kapi: a) „vibrational breakup“ crest striping“ i f) „castastrophic breakup“</s> <s>Kada je vrednost Weber-ovog broja mala (We ≤ 12) tada se kap raspada samo na dve kapi mehanizmom zvanim „vibrational breakup“ prikazanim pod a) na slici 34.</s><s>Mehanizam „bag breakup“, slika 34. b), javlja se kada je Weber-ov broj u intervalu od 12 do 50, dok se mehanizam „bag-and-stamen breakup“, slika 34. c), pri kojem se formira polidisperznija raspodela kapi javlja za Weber-ov broj, 50 ≤ We ≤ 100.</s><s>Kada je vrednost Weber-ovog broja u intervalu od 100 do 350 tada se kap dezintegriše „sheet stripping“ mehanizmom“, slika 34 d), koji karakteriše formiranje veoma sitnih kapi.</s><s>Za Weber-ov broj iznad 350 javljaju se mehanizmi prikazani pod e) „wave crest striping“ i f) „castastrophic breakup“ sa slike 34., što su ustvari dve varijante jednog mehanizma.</s> <s>Fizička svojstva aerosola dominantno zavise od veličina čestica koje ga čine.</s><s>Stoga je neophodno odrediti njihovu veličinu.</s><s>Kod monodisperznih aerosola veličina čestice se lakše određuje nego kod polidisperznih, i ona je kompletno definisana jednim parametrom, tj. prečnikom čestice.</s><s>Većina aerosola je polidisperzna, i to sa širokim rasponom veličina čestica, te kod njih nije moguće jednostavno definisati veličine čestice samo jednim parametrom.</s><s>Kod polidisperzinih aerosola neophodno je izvršiti merenje najmanje 1000 čestica i dobijene podatke obraditi statistički.</s><s>Da bi se analiza pojednostavila, zanemaruje se oblik čestica, smatrajući da su sve čestice sferne.</s> <s>Prvi korak u statističkoj obradi rezultata je utvrđivanje intervala veličina i podela ukupnog intervala veličina čestica na seriju suksesivnih užih intervala.</s><s>Intervali moraju biti povezani i moraju obuhvatiti ceo ukupan interval izmerenih veličina čestica kako ni jedna dimenzija čestica ne bi bila izostavljena.</s><s>Statistička obrada je na ovaj način pojednostavljena, pošto se veliki broj veličina čestica prevodi u manji broj vrednosti kojima se manipuliše.</s><s>Tako na primer ako bi se usvojilo deset intervala, tada bi se obrađeni broj čestica od 1000 preveo u 20 brojeva, početak i kraj svakog intervala.</s> <s>Tabelarno prikazani rezultati precizne analize veličina čestica ne daju jasnu sliku o raspodeli čestica po veličini, niti je na osnovu njih moguće odrediti neke od osobina aerosola.</s><s>Razlog tome je što rezultati prikazuju nekoliko hiljada različitih veličina.</s><s>Zato se kod aerosola, raspodela veličina čestica</s> <s>Kod histograma širina pravougaonika predstavlja usvojenu širinu intervala, a njegova visina predstavlja broj čestica zastupljenih u tom intervalu, slika 35.</s><s>Kod ovog načina prikazivanja visina pravougaonika zavisi od njegove širine, što uzrokuje rasipanje funkcije raspodele i onemogućava međusobno poređenje pojedinačnih frakcija.</s> <s>Da bi poređenje frakcija bilo moguće, histogram se normalizuje tako što se visina pravougaonika podeli sa njegovom širinom, odnosno broj čestica u nekom intervalu podeli se sa širinom tog intervala, (Δd), slika 36.</s><s>Tada visina svakog pravougaonika (h), data u jedinicama (broj/µm), postaje jednaka broju čestica po jedinici širine intervala (µm), dok je njegova površina jednaka broju čestica u tom intervalu.</s><s>Ukupna površina svih pravugaonika jednaka je ukupnom broju svih čestica u uzorku N, jednačina (19):</s> <s>Histogram se često standardizuje deljenjem visine pravougaonika ukupnim brojem čestica u uzorku, i tada se na ordinati dobija udeo date frakcije po jedinici intervala (udeo/µm), a površina svakog pravougaonika, jednaka je udelu pojedinih frakcija fi čestica definisanih širinom intervala.</s><s>Ukupna površina ovih pravugaonika jednaka je 1, jednačina (20, 21):</s> <s>Kao što se vidi na slici 4.3. oblik raspodele jednak je obliku prikazanom na slici 37., ali je na ordinati sada udeo date frakcije po jedinici intervala.</s> <s>Kada se kod histograma uglovi susednih pravougaonika spoje, dobija se kriva raspodele veličina čestica koja je grafički prikaz funkcije učestalosti, slika 38., ili funkcije verovatne gustine.</s> <s>Udeo pojedinih frakcija u ukupnom broju čestica (df) koje imaju prečnik između dp i dp+ddp dat je jednačinom (22):</s> <s>Ova funkcija je matematički prikaz krive prikazane u grafiku, slika 38.</s> <s>Pri analizi funkcije učestalosti treba imati u vidu koji se interval posmatra.</s><s>Interval može biti od 0 do beskonačnosti, kao sto je slučaj u jednačini (23), ili može biti između datih vrednosti a i b ili pak uskog intervala ddp.</s> <s>Površina ispod krive koju opisuje funkcija učestalosti između vrednosti a i b jednaka je udelu čestica čiji prečnici upadaju u ovaj interval, jednačina (24):</s> <s>Distribucija veličina može biti prikazana i funkcijom kumulativne raspodele koja se definiše sledećom jednačinom, (25):</s> <s>Funkcija kumulativne raspodele, f(a), prikazuje udeo čestica koje imaju prečnike manje od odabrane vrednosti (a).</s><s>Grafički prikaz funkcije f(a) zove se kumulativna kriva, slika 39.</s> <s>Postoji još jedan oblik kumulativne raspodele, koji prikazuje udeo čestica koje imaju prečnike veće od odabrane vrednosti, (a), umesto manje.</s><s>Kriva ovakve funkcije daje jednake informacije kao i predhodna, jedino što ona ima obrnut S - oblik.</s><s>Slika 40.</s><s>U literaturi se češće sreće prvi tip kumulativne raspodele, dobijen po principu „manje od odabrane veličine“.</s> <s>Kumulativna distribucija omogućava da se lako očitaju kvantitivne informacije o raspodeli veličina čestica.</s><s>Udeo čestica koje su manje od odabrane veličine može se direktno očitati sa grafika, dok se udeo čestica čiji su prečnici između veličina (a) i (b), dobija oduzimanjem kumulativnog udela očitanog sa grafika za veličinu (a) od udela očitanog za veličinu (b)</s> <s>U cilju daljeg sažimanja podataka, pored funkcije matematičke distribucije računaju se i parametri koji definišu ovu funkciju.</s><s>Funkcija raspodele najčešće zahteva određivanje dva parametra, jedan koji definiše lokaciju ili centar raspodele i drugi koji karakteriše širinu ili prostiranje raspodele [155</s> <s>Veličine koje definišu lokaciju raspodele veličina čestica su mean, mode, median i geomoetric mean prečnici.</s> <s>Mean prečnik predstavlja aritmetički srednji prečnik p</s> <s>Median je prečnik do kojeg je polovina od ukupnog broja čestica manja, a druga polovina veća.</s><s>On je prečnik koji deli krivu raspodele na dva dela jednakih površina, i prečnik koji odgovara kumulativnom udelu od 0.5.</s> <s>Mode je prečnik koji ima najveći broj čestica, tj. najzastupljeniji prečnik.</s><s>On se određuje izjednačavanjem funkcije učestalosti sa nulom, a zatim njenim rešavanjem po d.</s> <s>Kod simetrične raspodele mean, median i mode prečnici imaju jednake vrednosti, koje se nalaze na sredini apscise, na osi simetrije, dok kod asimetrične raspodele, ovi prečnici imaju različite vrednosti, slika 41.</s><s>Median prečnik se najčešće koristi kod nesimetrične raspodele, pošto ekstremne vrednosti koje obuhvata rep krive imaju manji efekat na median nego na mean prečnik.</s><s>Većina aerosola ima nesimetričnu raspodelu sa dugim repom na desnoj strani kao na slici 38.</s><s>Kod asimetričnih distribucija, za polidisprezne aerosole važi odnos među veličinama kao što je dato:</s> <s>Pored ovih prečnika, postoji još i geometrijski mean prečnik.</s><s>On je definisan kao N-ti koren proizvoda N vrednosti, jednačina (28):</s> <s>Kod monodisperznih aerosola, aritmetički srednji prečnik je jednak geometrijskom srednjem prečniku, jednačina (30):</s> <s>p dg dok je kod polidizperznih aerosola aritmetički srednji prečnik veći od geometrijskog srednjeg prečnika, jednačina (31):</s> <s>Geometrijski srednji prečnik se koristi za karakterizaciju aerosola kod lognormalne raspodele veličina.</s> <s>Predhodno opisana raspodela veličine čestica dobijena je brojanjem čestica, odnosno na bazi brojne statistike.</s><s>Međutim, veličina čestice se može određivati i indirektnim merenjem.</s><s>Kada je merenje indirektno, veličina koja se meri mora biti proporcionalna veličini čestica, odnosno prečniku čestice, d. Tako je površina proporcionalna drugom stepenu prečnika d2, masa i zapremina su proporcionalni trećem stepenu prečnika, d3.</s><s>Veličina koja se meri naziva se snaga ili momenat.</s><s>Kada je d na prvi stepen to je prvi momenat, kada je d2</s> <s>to je treći momenat.</s><s>U slučaju kada se raspodela veličina aerosola određuje direktno, brojanjem tada je u pitanju nulti momenat, jer broj nije proporcionalan sa prečnikom, te je</s> <s>Kada se veličina čestice meri indirketno, radi minimiziranja greške merenja, koristi se raspodela te indirektne veličine po prečnicima.</s><s>Tako u slučaju kada se meri masa, treba koristiti grafik raspodele mase, koji prikazuje raspodelu mase po česticama različitih veličina.</s><s>Raspodela mase, ili neke druge indirektne veličine i raspodela broja čestica za isti uzorak daje različite numeričke vrednosti svih opisanih prečnika i grafičkih prikaza, slika 42.</s> <s>Tako se mean prečnik u slučaju indirektnog merenja preko mase računa po formuli (32), i naziva se maseni mean prečnik, MMD:</s> <s>Ako se predpostavi sferičan oblik čestice uniformne gustine, jednačina se može napisati i kao:</s> <s>Kada je indirektna veličina koja se meri površina, onda se mean prečnik zove površinski mean prečnik, dsm, poznatiji kao Sauter prečnik (ili pak zapreminskopovršinski prečnik), a računa se analogno formulom (34), kao:</s> <s>Brojilac i imenilac su dati kao sume trećeg i drugog momenta stoga se lako mogu preformulisati preko srednjih momenata, i tada se formula za Sauter prečnik može izraziti i preko srednjeg masenog i površinskog prečnika na sledeći način:</s> <s>Opšti oblik funkcije raspodele koja daje udeo veličine proporcionalan sa dp x</s> <s>Postoji grupa prosečnih momenata za svaku njihovu raspodelu.</s><s>Opšta formula za prosečan moment-p raspodele momenta q je data jednačinom (40):</s> <s>Kada je p=1 i q=0 dobija se srednja artmetička vrednost, a merenje je vršeno na osnovu broja kapi, dok u slučaju p=1 i q=3, dobija se prosečan maseni prečnik, a merenje je vršeno preko mase čestica.</s> <s>Ako se izmeri masa svake pojedinačne čestice i sabere ukupna masa, a zatim podeliti sa brojem čestica, (41) dobija se prosečna masa, ili prosečan treći momenat.</s><s>Ako se predpostavi da je čestica sferičnog oblika, onda je prosečna masa aerosola povezna sa prečnikom čestice formulom (42):</s> <s>Treba razlikovati prečnik prosečne mase od masenog mean prečnika.</s><s>Pri računanju prečnika prosečne mase, veličina koja se uprosečuje je masa iz koje se zatim računa prečnik (formula 42. i 43).</s><s>Dok je kod masenog mean prečnika, veličina koja se uprosečuje prečnik, i on se meri na osnovu njegovog udela mase ukupnoj masi čestica, formula 33.</s> <s>Prečnik prosečne mase je korisna veličina jer daje vezu između broja i mase agregata čestica aerosola u uzorku, kao i vezu između brojne CN i masene Cm koncentracije.</s> <s>Prečnik čestice preko prosečne površine, kao i preko prosečne brzine taloženja se definišu slično.</s><s>Opšta formula za prečnik na osnovu neke prosečne osobine proporcionalne,</s> <s>Kod istog sistema iste distribucije što je viši momenat, veći je i prosečni prečnik momenta, relacija 48.</s> <s>Nazivi prečnika koji se ovde koriste se najčešće koriste, ali treba napomenuti da u literaturu ne postoje standardizovani nazivi što često dovodi do zabune.</s> <s>Da bi se zaštitilo zdravlje radnika koji obslužuju mašine alatke uvode se zatvorene i poluzatvorene komore u kojima je formiranje aerosola lokalizovano.</s><s>Te komore moraju da se ventilišu.</s><s>Često se u ventilacionu cev mašine postavljaju filtri za uklanjanje kapi iz struje vazduha.</s><s>Ovaj eksperimentalni rad ima za cilj da da doprinos u upoznavanju osobina i ponašanja aerosola formiranih od komercijalnih SHP, kako u komori tako i u ventilacionoj cevi pri različitim brzinama vazduha.</s><s>Poznavanje specifičnosti ovih aerosola su podloga za uspešnije projektovanje filtera za njihovu separaciju.</s> <s>U realizovanim eksperimentima nema kontakta metal/metal, isključen je uticaj toplote kao posledice trenja, te je formiranje aerosola mehanizmom isparavanje/kondezacija svedeno na minimum.</s><s>Pri tim uslovima se formira aerosol dominatno centrifugalnom silom [100, 101].</s><s>Pored toga isključeno je prisutvo čvrstih čestica mirkonskih veličina koje potiču od metalnog odlivka koji se obrađuje, kao i prisutvo plivajućeg hidrauličnog ulja, kao i mikroorganizama koje uvek prati realan industrijski fluid.</s> <s>Eksperimentalni program je realizovan na komercijalnim SHP sredstvima koja se koriste kao emulzije ulja u vodi.</s><s>Voda koja je korišćena za pripremu emulzija je iz vodovoda grada Beča.</s><s>Ispitivana su tri komercijalna ulja različitih proizvođača.</s><s>Ulja su bila različitog porekla, i to mineralnog, UO3, polusintetičkog, UO5, i biljnog, UO2.</s><s>Proučavani su aerosoli, AO3, AO5, AO2, formirani atomiziranjem emulzije tri različite koncentracije uljne faze: 1, 6 i 10 % .</s><s>Pri jednakim eksperimentalnim uslovima ispitivan je i aerosol formiran, od vode, AOO, korišćene za pripremu emulzija.</s> <s>Određivane su osobine ulja i emulzija koje su od značaja za formiranje aerosola atomiziranjem emulzije.</s><s>Kako je prilikom atomiziranja centrifugalnom silom fluid izložen smicanju, bilo je neophodno proučiti reološke osobine korišćenih ulja kao i emulzija svih koncentracija.</s> <s>Pored ispitivanja aerosola formiranih atomiziranjem emulzija, proučavan je i uticaj brzine ventilacionog vazduha na njihove osobine.</s><s>Brzine vazduha su bile je ostvaren pri konstantnoj koncentraciji emulzije EO3, EO5, EO2, sobne temperature i konstantnoj brzini vazduha.</s> <s>Uzorkovanje aerosola je realizovano u komori, na ulazu u ventilacini vod i duž ventilacione cevi dužine 8m na pet mernih tačaka koje se nalaze na 0,5 , 1, 2, 4,</s> <s>Eksperimenti su analizirani su preko više različitih veličina.</s><s>Određivane veličine se mogu podeliti na: osobine aerosola, osobine ulja, osobine emulzije i radne promenljive.</s><s>Način merenja pojedinih veličina, uslovi rada i aparatura prikazani su dalje u tekstu.</s> <s>Za određivanje osobina aerosla, kao što su raspodela veličine čestica aerosola, masena i brojna koncentracija korišćen je optički spektrometar “Particle Size Analyzer PCS 2010”, proizvođača Palas, Nemačka.</s><s>Uređaj se sastoji od sonde za uzorkovanje, optičkog mernog dela i kompjutera sa softverom za obradu podataka, slika 43.</s> <s>Uređaj određuje veličinu čestica aerosola u rasponu od 0,2 μm do 50 μm.</s><s>Dok broj ili koncentraciju čestica određuje u rasponu od 1 do 106 P/cm3.</s> <s>Temperatura i vlaga su mereni integrisanim digitalnim meračem EE15 proizvođača E+E Elektronik, koji vlagu meri u opsegu 0-100 % pri temperaturnom opsegu od 0-50 °C, slika 44.</s> <s>Merenje vlage u prostoru u kojem se nalazi aerosol dispergovane tečnosti može biti često otežano, pa čak i neizvodljivo, što je slučaj kada je masena koncentracija aerosola visoka.</s><s>Razlog je osetljivost mernog uređaja na kapi tečnosti koje se zadržavaju na mernoj površini odakle difuzijom stižu do senzora uređaja dajući pogrešnu informaciju o sadržaju vlage u prostoru.</s><s>Zato je uređaj kojim je merena vlaga bio zaštićen.</s> <s>Brzina vazduha je merena digitalnim senzorom SS 20.60 proizvođača Schmidt technology, Nemačka, slika 45.</s><s>Opseg mernog uređaja je 0-150 m/s.</s> <s>Za analizu fizičko-hemijskih osobina dispergovane faze korišćene su brojne metode i tehnike rada kako bi se odredila: gustina, viskoznost, molska masa, površinski napon.</s> <s>Gustina ulja i emulzija korišćenih u eksperimentima određivana je metodom kapilarne oscilometrije na Anton Paar-ovom digitalnom gustinomeru tipa DMA 46.</s><s>Gustina je određivana na 20 °C.</s> <s>Viskoznost korišćenih SHP sredstava određivana je standardnom KanonFenske metodom, ASTM D 445-64, dok je viskoznost njihovih emulzija računata računskim putem, Arrhenius–Kendall-ovom formulom (49) [121]: V</s> <s>Molska masa ulja određivana je standardnom metodom ASTM D 2502-67.</s><s>Površinski napon svih korišćenih tečnosti određen je stalagmometrijski, tj. metodom brojanja kapi.</s> <s>Veličina kapi emulzije je određena pomoću ”Zetasizer ZS Nano” instrumenta proizvođača Malvern, Engleska UK.</s> <s>Reološke osobine ispitivanih tečnosti su određene rotacionim viskozimetrom RV tipa 2 proizvođača VEB MLW Prufgerate- Werk Medingen, Sitz Freital,</s> <s>Aparatura se sastoji od aerosol generatora (rotor), ventilacione cevi i ventilatora smeštenog na kraju cevi.</s><s>Aerosol generator korišćen za realizaciju eksperimentalnog programa, slika 46., razvijen je od strane tima Prof.Wilhelm Hoeflinger-a, a kao deo disertacije dipl.ing Bernard Neumann-a [160] i patentno je zaštićen pod brojem DE 102004050372 (A1) [161].</s><s>Predhodnim eksperimentalnim ispitivanjima proučavan je uticaj brzine rotora aerosol generatora na osobine formiranog aerosola sa ciljem da se odabere broj obrtaja pri kojem će biti realizovan dalje eksperimentalni program.</s><s>Utvrđeno je da povećanjem broja obrtaja rotora (2000, 5000, 7500 obrt/min) masena koncentracija aerosola raste, a prečnici (MMD, SMD i ostali) opadaju.</s><s>Opadanje prečnika je kod nekih ispitivanih tečnosti manje, a kod nekih više izraženo.</s><s>Usvojeni broj od 7500 obrt/min, obezbedio je formiranje aerosola sličnih osobina (masene koncentracije i raspona veličina kapi) aerosolima formiranih od emulzionih SHP sredstava u industrijskim uslovima proučavanih od strane GM grupe.</s><s>Rotor je smešten u poluzatvorenu pleksiglas komoru bez krova.</s><s>Emulzija određene koncentracije pripremana je uvek na dan ogleda.</s><s>Voda korišćena za pripremu emulzije je iz vodovoda grada Beča predhodo temperirana na sobnoj temeparturi.</s><s>Emulzija je transportovana pumpom kroz horizontalno orijentisanu kružnu mlaznicu prečnika 3 mm, konstantnim protok od 560 ml/min iz rezervoara zapremine 35 l smeštenog ispod komore.</s><s>Mlaznica je postavljena pod uglom od 45° u odnosu na rotor.</s><s>Višak emulzije koji se slivao niz zidove komore vraćao se u rezervoar.</s><s>Komora je spojena sa ventilacionom cevi dužine 8 m, prečnika 16 cm.</s><s>Na kraju cevi je postavljen ventilator koji omogućava ventilaciju komore različitim brzinama vazduha.</s><s>Uređaj za merenje brzine vazduha je postavljen na kraju cevi.</s><s>Temperatura i vlaga su mereni u prostoriji na dan ogleda i ne odstupaju značajnije među danima.</s><s>Tokom svakog uzorkovanja praćena je temperatura i sadržaj vlage u cevi koje su bile konstantne nakon uspostavljanja stacionarnog stanja.</s> <s>Pre početka merenja bilo je neophodno postići stacionarne uslove.</s><s>Predhodnim istaživanjima je utvrđeno da se posle 30 minuta uspostavljaju stacionarni uslovi kako u komori tako i u ventilacionoj cevi.</s><s>Stoga su merenja počinjala 45 minuta od pokretanja ogleda.</s><s>Prilikom promene mernog mesta uzorkovanje je vršeno nakon 10 minuta što je bilo dovoljno da se sistem ponovo uravnoteži.</s><s>Kada su stacionarni uslovi postignuti, formiran aerosol je uzorkovan na dva merna mesta u komori i pet u ventilacionoj cevi.</s> <s>Ispitivani aerosol se formira u komori od stabilne emulzije ulja u vodi, koncentracije 1, 6 i 10 % , pomoću aerosol generatora.</s><s>Korišćena su tri komercijalna SHP sredstva, čije su osnovne karakteristike na 20 °C date u tabeli 3, dok su osobine njihovih emulzija, date u tabeli 4.</s> <s>Aerosol iz komore je usisivan ventilatorom u ventilacionu cev.</s><s>Eksperimenti su vršeni pri četiri brzine vazduha u ventilacionoj cevi, i to 1, 3, 6 i 8 m/s.</s> <s>U datom poglavlju su tabelarno prikazane numeričke vrednosti osobina ispitivanih fluida ulja i njihovih emulzija različitih koncentracija.</s> <s>U praksi je retko moguće menjati jednu osobinu tečnosti, a da se ne utiče na njene ostale osobine.</s><s>Ispitivana komercijalna ulja su izabran da budu različite prirode.</s><s>Pored mineralnog ulja UO3, ispitivano je jedno estarsko (polusintetičko) UO5 i jedno ulje biljnog porekla UO2 koje se koristi i kao hidraulično ulje.</s> <s>Osobine ulja date su u tabeli 3, odakle se može uočiti da ulje UO5 ima najveću gustinu, dok mu je površinski napon najniži od svih ispitivanih ulja.</s><s>Sa druge strane ulje UO3 ima najnižu gustinu, a najviši površinski napon.</s><s>Ulje UO2 je na prvom mestu po vrednosti viskoznosti i molske mase, zatim ulje UO5 i na kraju</s> <s>Osobine emulzije su date u tabeli 4. Gustina, a naročito površinski napon emulzija opadaju povećanjem zapreminske koncentracije ulja u njima.</s><s>Ako se uporede vrednosti površinskog napona emulzija istih koncentracija međusobno, onda se može uočiti da najviši površinski napon imaju emulzije EO2, dok emulzije EO5 imaju najniži.</s><s>Zašto emulzije EO3 nemaju najviši površinski napon, kada njihovo ulje UO3 ima najviši površinski napon u odnosu na ostala dva ispitivana ulja?</s><s>Povećanjem koncentracije ulja u emulzijama se istovremeno povećava i koncentracija aditiva, od kojih neki utiču na smanjenje površinskog napona.</s> <s>Priroda i koncentracija ovih aditiva u uljima su nepoznate pošto su proučavani komercijalni proizvodi.</s> <s>Veličina kapi ulja u emulziji je izrazito mala i kreće se od 150-250 nm, tabela 5. Emulzija EO3 ima najmanje kapi, a emulzija EO5 najveće.</s><s>Porastom koncentracije ulja u emulziji veličina kapi zanemarljivo raste.</s> <s>Reološke osobine ispitivanih SHP sredstava i njihovih emulzija prikazane su u narednim tabelama, tabele 6-9.</s> <s>U ovom poglavlju dat je prikaz rezultata ispitivanih aersola u tri serije tabela: u komori, ka cevi i u cevi za sve ispitivane brzine i koncentracije emulzija.</s><s>U svakoj tabeli date su vrednosti sledećih prečnika: d10, d50 (MMD), d90 i SMD, kao i masena koncentracija i broj kapi aerosola.</s> <s>Na samom početku neophodno je ispitati reološke osobine korišćenih ulja i emulzija o čemu je bilo reč i u teorijskom delu, vezanom za atomiziranje.</s><s>Prilikom atomiziranja centrifugalnom silom tečnost je izložena smicanju, te je njeno ponašanje uslovljeno njenom reološkom prirodom.</s><s>Bitno je znati da li se radi o njutnovskim fluidima kod kojih viskoznost ne zavisi od brzine smicanja, ili o nenjutnovskim kod kojih viskoznost ne samo da zavisi od brzine smicanja nego može da zavisi i od dužine izlaganja tečnosti smicanju.</s> <s>Rezultati reoloških ispitivanja tri komercijana ulja UO3, UO5 i UO2 prikazani su na slici 47.</s><s>Kako su zavisnosti napona smicanja od brzine smicanja za sva ulja opisane jednačinom prave koje idu iz koordinatnog početka može se konstatovati da su ulja njutnovski fluidi.</s><s>To znači da njihova viskoznost ne zavisi od brzine smicanja, što je bitna informacija kod njihovog atomiziranja centrifugalnom silom.</s><s>Maksimalni napon smicanja za ulje UO3 iznosi 74,25 Pa, za ulje UO5</s> <s>96 date su na slici 48.</s><s>Kako su ispitivane emulzije izrazito razblažene bilo je za očekivati da su naponi smicanja niski i bliski međusobno za sve ispitivane koncentracije.</s><s>Maksimalna vrednost napona smicanja iznosi 2,16 Pa.</s><s>Sve emulzije EO3 su takođe njutnovski fluidi.</s> <s>Reološke osobine emulzija EO5 koncentracija 1 %, 6 % i 10 % za ulje UO5 date su na slici 49.</s><s>Maksimalna vrednost napona smicanja kod ovih emulzija iznosi 1,97 Pa.</s><s>Sve emulzije EO5 su takođe njutnovski fluidi.</s> <s>Reološke osobine emulzija EO2 koncentracija 1 %, 6 % i 10 % za ulje UO2 date su na slici 50.</s><s>I emulzije EO2 imaju izrazito niske vrednsoti napona smicanja.</s><s>Maksimalna vrednost napona smicanja kod ovih emulzija iznosi 2,19 Pa.</s><s>Sve emulzije EO5 su takođe njutnovski fluidi.</s> <s>Analiza rezultata osobina i ponašanja aerosola rađena je na bazi kumulativnih krivih, krivih raspodele veličine kapi, vrednosti Sauter prečnika, SMD, vrednosti masenog median prečnika, MMD, i udela čestica manjih od 2,5 μm, PM2.5.</s> <s>Atomiziranje vode i emulzije praćeno je na mernom mestu u komori.</s><s>Veličina kapi ispitivanih aerosola nalaze se u opsegu od 0,3 do 12,5 μm, kao što se vidi iz prikazane kumulativne krive.</s><s>Treba istaći da aerosol formiran od stabilne emulzije u uslovima našeg eksperimenta spada u toričnu frakciju, slika 51.</s> <s>Udeo čestica manjih od 2,5 μm, PM2.5, za sve isptivane aerosole je prikazan u tabeli 70.</s><s>Može se uočiti da je PM2.5, kod svih ulja, za koncentraciju emulzije 1</s> <s>Tabela 70.</s><s>Udeo čestica manjih od 2,5μm, PM.2.5, za ispitivane aerosole</s> <s>Pomeranje krive raspodele ka većim prečnicima porastom koncentracije emulzije jasno se vidi na sledećim slikama, slike 52. 53. i 54.</s> <s>Analizirajući raspodelu veličina kapi aerosola formiranog od vode, AOO, uočava se da je ona znatno uža i da se nalazi u oblasti sitnijih kapi u odnosu na aerosole emulzija.</s><s>Veličina kapi aerosola vode, AOO, nalazi se u opsegu od 0,3 do 4,5 µm.</s><s>Aerosol vode manje je polidisperzan od aerosola emulzija.</s><s>Razblažene emulzije koncentracije 1 % formiraju aerosole čiji su SMD i 101</s> <s>MMD približni vrednostima aerosola vode, AOO, dok porastom koncentracije ulja u emulziji SMD i MMD prečnici aerosola rastu slika, 55. a) i b).</s> <s>Broniarz-Press et. [121] su takođe uočili porast SMD prečnika porastom koncentracije emulzije, iako su njihove emulzije bile koncentrovane, a način atomiziranja drugačiji.</s><s>Oni su ovaj fenomen povezali sa viskoznošću emulzije koja raste porastom njene koncentracije u njihovim ogledima.</s><s>U našim okolnostima se radi o razblaženim emulzijama, koje su njutnovski fluidi i čije su viskoznosti bliske za sve uzorke, a iznose oko 1,00 mP s. I pored toga što se viskoznosti naših emulzija ne razlikuju međusobno, prečnici kapi aerosola rastu porastom koncentracije emulzije.</s><s>Ostaje otvoreno pitanje zbog čega dolazi do porasta prečnika kapi aerosola porastom koncentracije emulzije koja se atomizira, ako isparavanja gotovo da nema, a viskoznost emulzije takođe ostaje nepromenjena.</s> <s>Grupa autora koja je uočeni fenomen objasnila isparavanjem vodene faze iz kapi aerosola pošla je od pretpostavke da je svaka kap aerosla emulzija [101, 115].</s><s>Da li svaka kap aerosola nastalog atomiziranjem emulzije mora biti emulzija?</s> <s>Emulzije su i hemijski i fiziči heterogeni sistemi, dok su SHP kompleksne smeše većeg broja jedinjenja.</s><s>Aditivi koji se dodaju su takođe složene supstance vodi nego u ulju.</s><s>Fizička heterogenost emulzije, kao što je poznato, ogleda se u tome što su kapi dispergovane faze distribuirane u nekim tačkama zapremine kontinualne faze.</s><s>Logično se može postaviti hipoteza da je aerosol nastao od emulzije takođe heterogen.</s><s>To bi značilo da sve kapi aerosola ne moraju biti jednake prirode.</s><s>Teorijski posmatrano kapi aerosola nastalog od emulzije mogu biti pored kapi emulzije (i to kako ulja u vodi, taki i vode u ulju) i kapi čistog ulja, kao i kapi vode u kojoj su sigurno rastvoreni aditivi, slika 56.</s> <s>Mogućnost nastajanja navedenog asortimana kapi aerosola mogao bi se objasniti atomiziranjem centrifugalnom silom na sledeći način.</s><s>Prilikom atomiziranja tečnosti centrifugalnom silom dolazi do formiranja filma, ligamenata i kapi [122, 135].</s><s>Ako je intenzitet centrifugalne sile kojoj su izloženi ovi delovi emulzije, veći od sternog odbijanja kapi ulja opkoljenih površinski aktivnim materijama, moglo bi doći do pregrupisavanja dve tečnosti koje grade emulziju na taj način da će tečnost manje gustine da se pomera bliže osi rotacije, a tečnost veće gustine dalje od ose, slika 57.</s><s>Tako postoji mogućnost da film i ligament fluida ima segmente u kojima se nalazi ulje, zatim segmente u kojima ima i ulja i vode, i na kraju segmente samo vode.</s><s>Raspadanjem ovako raslojenih fragmenata fluida mogu se dobiti sva četiri tipa navedenih kapi u aerosolu.</s> <s>Kako su merene veličine kapi u ispitivanim emulzijama može se istaći da su one izrazito male i kreću se oko 200 nm, tabela 5. Ta činjenica takođe dovodi u sumnju tvrdnju istraživača da kapi ulja nastaju u aeroslu tako što voda ispari, a ulje ostaje.</s><s>U tim okolnostima bi kapi ulja bile mnogo sitnije.</s><s>Kako merenja pokazuju, tabela 70, da porastom koncentracije emulzije opada udeo frakcije PM2.5 kod svih ispitivanih ulja, to ukazuje da se kapi ulja ukrupnjavaju pre atomiziranja ili pri atomiziranju, a to je jedino moguće premeštanjem uljne faze u zapremini emulzije.</s> <s>Ako emulzija kao heterogen sistem formira heterogen aerosol koji sadrži i kapi čistog ulja onda bi i broj tih kapi rastao porastom koncentracije ulja u emulziji.</s><s>Ulje kao vizkozniji fluid, uslovljava formiranje krupnijih kapi u aerosolu.</s><s>Kada je tih kapi više, tada su i SMD i MMD veći.</s><s>Porast veličine kapi aerosola direktno je proporcionalan porastu viskoznosti ulja koje grade emulzije, iako to ne mora da povećava viskoznost same emulzije kao što je slučaj u ovim istraživanjima.</s> <s>Zavisnost porasta kapi aerosola porastom koncentracije emulzije može se povezati još sa jednom osobinom, a to je površinski napon emulzije.</s><s>Kako je površinski napon vode visok, 72,8 mN/m, a ulja nizak, 25-32 mN/m, tabela 3., povećanjem koncentracije ulja očekivano opada površinki napon emulzije.</s><s>Tako na 36,45 mN/m, tabela 4. Znači da su koncententracija emulzije i njen površinski</s> <s>104 napon povezane veličine.</s><s>Rezultati pokazuju da opadanjem površinskog napona emulzije rastu kapi aerosola.</s><s>Međutim u literaturi postoji suprotno mišljenje da opadanjem površinskog napona tečnosti opada i veličina kapi aerosola [100].</s><s>Data zavisnost dobijena je teorijski izjednačavanjem centrifugalne sile, i sile površinskog napona, a moguće je da ona ne važi za heterogene tečnosti.</s> <s>General Motors grupa je radila svoja istraživanja [96, 101, 111, 114] u industrijskim uslovima gde je veliki broj faktora promenjiv čime je značajno otežano donošenje generalnih zaključaka o fenomenima koji se dešavaju.</s><s>Sa druge strane su Broniarz-Press i saradnici radili u laboratorijskim uslovima, eksperimentišući na koncentrovanim model emulzijama mineralnog ulja koristeći uvek isti emulgator pa je time priroda aditiva bila jednaka [121].</s><s>Viskoznost emulzija određivana je računskim putem i kretala se u intervalu 1.92 - 32.50 mPs.</s><s>Međutim naša istaživanja su iako rađena u laboratorijskim uslovima bila usmerena na komercijalna SHP sredstva različite prirode čime su se i aditivi među ispitivanim emulzijama razlikovali, dok je viskoznost uzoraka bila bliska.</s><s>Na taj način ova istraživanja imaju praktičan značaj jer su bliska realnim uslovima u industriji.</s> <s>Uticaj prirode ispitivanih SHP ulja, na osobine formiranih aerosola analiziran je pri konstantnoj koncentraciji emulzije.</s><s>Na slici 58. prikazani su aerosoli AO3, AO2 i AO5 formirani atomiziranjem 1 % emulzija EO3, EO5 i EO2.</s><s>Raspon veličina čestica aerosola je jednak kod svih aerosola, i nalazi se u opsegu od 0,2 μm do 11 μm.</s><s>Krive raspodele za sva tri aerosola su slične, kao i mode prečnici koji iznose 2,2 μm.</s><s>Pored toga broj kapi aerosola je blizak, tabela 71., dok se masene koncentracije međusobno razlikuju.</s> <s>Slika 58.</s><s>Krive raspodele aerosola AO3, AO5 i AO2 formiranih od 1 % emulzija</s> <s>Aerosoli formirani od 6 % emulzija međusobno se razlikuju, slika 59.</s><s>Aerosol AO5 ima najužu raspodelu, dok aerosol AO2 ima najširu krivu raspodelu.</s><s>Mode prečnici aerosola AO5 i AO3 su jednaki i iznose 4 μm, ali je udeo u AO5 veći nego kod AO3.</s><s>Iako aerosol AO2 ima najmanji mode, 2,1 μm, njegove kapi u aerosolu su najkrupnije, što je uočljivije na kumulativnoj krivoj, slika 60.</s> <s>Slika 60.</s><s>Kumulativne krive aerosola AO3, AO5 i AO2 formiranih od 6 % emulzija</s> <s>Pri koncentraciji emulzije od 10 %, formirani aerosoli se najviše razlikuju međusobno, slika 61. i 62.</s><s>Iako imaju približno jednake mode prečnike, za AO2 je 4 μm, a za AO3 i AO5 4,5 μm, rasponi krivih raspodele, kao i kumulativne krive im se bitno razlikuju.</s><s>Aerosol AO5 ima najužu krivu raspodele, zatim aerosol AO3, i na kraju AO2.</s><s>Maseni median prečnik, MMD, je najveći za aerosol AO2 i iznosi 5 µm, a najmanji je za AO5 iznosi 3,5 µm.</s><s>Kada je reč o</s> <s>107 masenoj koncentraciji, ona je najniža za aerosol AO3, i iznosi 20,01 mg/m3, tabela 71., a najviša je za aerosol AO2, 41,24 mg/m3, tabela 71.</s> <s>Slika 61.</s><s>Krive raspodele aerosola AO3, AO5 i AO2 formiranih od 10 % emulzija</s> <s>Slika 62.</s><s>Kumulativne krive aerosola AO3, AO5 i AO2 formiranih od 10 % emulzija</s> <s>Mogući uzrok zašto se aerosoli pri koncentraciji od 10 % emulzije najviše razlikuju međusobono, može biti taj da pri ovoj koncentraciji emulzije ima najviše kapi ulja u aerosolu, te priroda ulja ovde ima najveći uticaj.</s> <s>Ako se uporede osobine SHP sredstava od kojih su izgrađene emulzije onda ulje UO2 ima najvišu viskoznost i molsku masu, a njegove emulzije najviši površinski napon.</s><s>To bi mogao biti razlog zašto su kapi aerosola AO2 formirane od emulzija EO2 6 % i 10 % najkrupnije.</s><s>Sa druge strane kapi aerosola AO5 formirane od emulzija EO5 6 % i 10 % su najsitnije.</s><s>Ako se analizira ulje UO5 kao i njegove emulzije, primećuje se da one imaju najniži površinski napon, dok je viskoznost ulja UO5 znatno niža od viskoznosti ulja UO2, a molska masa je bliska molskoj masi ulja UO2.</s> <s>Može se konstatovati da su viskoznost i površinski napon i u ovim okolnostima osobine tečnosti koje dominatno utiču na veličinu formiranih kapi u aerosolu.</s><s>Kao što je već istaknuto u teorijskom delu, tečnosti više viskoznosti formiraju krupnije kapi.</s><s>Treba podvući da se viskoznosti ispitivanih emulzija ne razlikuju međusobno, a ipak im se razlikuju veličine kapi u aerosolu.</s><s>Ako se krene od predpostavke da je aerosol formiran od emulzije heterogen, i da u njemu ima i kapi ulja, onda su te kapi krupnije kod aerosola formiranog od emulzije izgrađene od viskoznijeg ulja.</s> <s>Na osnovu dobijenih eksperimentalnih rezultata urađena je multivarijaciona regresiona analiza za SMD i MMD prečnik u zavisnosti od osobina ulja i koncetracije emulzije.</s><s>Dobijene su sledeće regresione jednačine:</s> <s>Strujanje aerosola praćeno je kako unutar komore prilikom njegovog kretanja prema ventilacionoj cevi, tako i u samoj ventilacionoj cevi.</s> <s>Atomiziranje vode i ispitivanje osobina njenog aerosola služi kao polazna osnova ili referetni nivo iz dva razloga.</s><s>Prvo, voda je homogena tečnost i drugo voda je kontinualna faza u emulzijama koje su ispitivane.</s><s>Voda koja se atomizira je čista voda iz vodovoda, dok voda kao kontinualna faza u emulziji sadrži veću ili manju koncentraciju rastvorenih aditiva.</s> <s>Posmatrajući uticaj ispitivanih brzina na aerosol, AOO formiran od čiste vode, može se uočiti sledeće.</s><s>Aerosol AOO pri brzini V1= 1 m/s, ima užu raspodelu u komori, nego na ulazu u ventilacionu cev, slika 63.</s><s>Sa obzirom da broj kapi i masena koncetracija takođe rastu na ulazu u cev tabela 72. vrlo je verovatno da dolazi do kondendzacije kapi prema ulazu u cev.</s><s>Pri ovako maloj brzini vazduha nije intenzivno odnošenje vlage, te je atmosfera u komori zasićena i uslovi za kondenzaciju postoje.</s> <s>Pri brzini V3 = 3 m/s uočavaju se tri maksimuma, koji su intentzivnije izraženi na ulazu u ventilacionu cev nego u samoj komori slika 64.</s><s>Maksimumi se mogu pojaviti kao posedica neravnomernog isparavanja različitih frakcija.</s><s>Oni su izraženiji na mestu gde je isparavanje intenzivnije, a to je tamo gde je ventilacija bolja odnosno na ulazu u ventilacionu cev.</s><s>Broj kapi i masena koncentracija pri ovoj brzini opadaju na ulazu u ventilacionu cev, što potvrđuje da dolazi do intenzivnog isparavanja kapi na putu ka cevi.</s> <s>Kod brzine V6 =6 m/s dolazi do još intenzivnijeg isparavanja kapi na putu ka ventilacionoj cevi, što ukazuje značajano sužavanje krive raspodele od intervala</s> <s>0.23 - 10 μm na interval 0 - 4 μm, slika 65., praćeno drastičnim smanjenjem broja kapi 295 - 118 P/cm3, kao i masene koncentracije 0,63 - 0,01 mg/m3, tabela</s> <s>Situacija pri brzini V8 =8 m/s je jednaka kao pri V6 =6 m/s, ali intenzivnija, slika 66.</s><s>Pri ovoj brzini dolazi do isparavanja kapi još u komori, što ukazuje</s> <s>Posmatrajući aerosole formirane od 1 % emulzije, pri ispitivanim brzinama, u komori i na samom ulazu u ventilacionu cev, može se uočiti sledeće.</s><s>Kod aerosola AO3 brzina V1 =1 m/s ne utiče bitno na osobine aerosola.</s><s>Njegova kriva raspodele između ova dva merna mesta ostaje gotovo nepromenjena, slika 67., dok broj kapi, 5023 P/cm3, i masena koncentracija 2,42 mg/m3 minimalno opadaju, tabela 73.</s> <s>Slična je situacija i kod aerosola AO5, kod kojeg se krive raspodele, brojna i masena koncentracija skoro da i ne razlikuju, dok kod aerosola AO2 to nije slučaj slika 68. i 69.</s><s>Kod njega dolazi do većeg pada brojne koncentracije na ulazu u ventilacioni vod sa 4181 na 2510 P/cm3, što prati pad masene koncentracije sa 5,35 na 3,90 mg/m3, Tabela 73.</s> <s>Krive raspodele AO2 se takođe uočljivije razlikuju, ali još uve ne jako.</s><s>Primećuje se da krive raspodele na ovoj brzini za AO3 i AO5 u oba merna mesta pokazuju dva maksimuma (bimodalna raspodela), dok se ovi maksimumu kod AO2 javljaju samo na ulazu u ventilacionu cev.</s> <s>Pri brzini V3=3 m/s, AO3 ima još izraženija dva maksimuma.</s><s>Kako krupnije kapi teže lete, njih ima više u komori, nego na ulazu u ventilacioni vod, što se jasno vidi iz krivih raspodele, slika 70.</s><s>Masena koncentracija i broj kapi opadaju na ulazu u ventilacioni vod kod AO3 kao posledica bolje ventilacije, tabela 73.</s> <s>Aerosol AO5 na ovoj brzini, u komori i na ulazu u ventilacioni vod neznatno se razlikuje, slika 71.</s><s>Dupli maksimum se skoro neprimentno javlja, a masena koncentracija i broj kapi opadaju na ulazu u ventilacionu cev iz istog razloga kao</s> <s>Kad je reč o aerosolu AO2 na ovoj brzini, promena raspodele veličine kapi je mala slika 72., i ogleda se u taloženju nekolicine najkrupnijih kapi na putu ka ventilacionom vodu.</s><s>Ovo je praćeno blagim padom masene i brojne koncentracije, dodatno pojačano samom ventilacijom.</s><s>Kod aerosola AO2, nasuprot aerosolima AO3 i AO5, nije izražena bimodalna raspodela.</s> <s>Za razliku od predhodne dve brzine kod aerosola AO3 na brzini V6 = 6 m/s se ne javljaju više dva maksimuma, krive raspodele se i dalje ne razlikuju mnogo između mernih mesta, slika 73.</s><s>Na ulazu u ventilacioni vod ne stignu neke od najkrupnijih kapi, koje se na putu iztalože, te se kriva raspodele malo sužava, uz blagi pad masene i brojne koncentracije.</s> <s>Kod aerosola AO5 situacija je slična, ali je sužavanje krive, kao i pad masene i brojne koncentracije intenzivnije u odnosu na aerosol AO3, slika 74.</s> <s>Situacija kod aerosola AO2 na brzini V6= 6 m/s je slična kao pri brzini V3=3 m/s, gde je promena raspodele veličine kapi mala slika 75.</s> <s>Treba istaći da se kod aerosola AO5 pri svim brzinama javljaju dva maksimuma na ulazu u ventilacioni vod, koji su najizraženiji pri ovoj brzini, V8 =8 m/s, slika 77.</s><s>To prati pad masene i brojne koncentracije, tabela 73.</s> <s>Razlika aerosola AO2 izmeđi mernih mesta pri ovoj brzini je mala i ogleda se u taloženju najkrupnijih kapi na putu ka ventilacionom vodu, a kako je njih malo, krive raspodele se ne razlikuju mnogo, slika 78.</s> <s>Može se uočiti da kod svih aerosola formiranih od 1 % emulzija ne dolazi do koalescencije kapi ni pri jednoj ventilacionoj brzini.</s><s>Višestruki maksimumi su često zastupljeni u krivama raspodele kod ispitivanih aerosola od 1 % emulzije kao posledica neravnomernog isparavanja različitih frakcija.</s><s>Oni su ipak manje izraženi nego kod aerosola vode, iz čega se zaključuje da je kod ovih aerosola isparavanje manje.</s> <s>Analizirajući uticaj brzine V1 =1 m/s kao najniže ispitivane brzine na aerosol formiran od 6 % emulzije, uzorkovan na mernom mestu u komori, i na samom ulazu u ventilacioni vod, može se uočiti da ova brzina gotovo da nema nikakav uticaj na osobine aerosola AO3, slika 79.</s><s>Raspodela, broj kapi i masena koncentracija ostaju nepromenjeni, tabela 74.</s> <s>To prati blagi pad broja kapi i porast masene koncentracije.</s><s>Situacija kod aerosola AO2, pri ovoj brzini, je značajno drugačija, slika 81.</s><s>Kapi aerosola AO2 imaju znatno širu raspodelu u odnosu na aerosole formirane od druge dve emulzije, i to u oblasti krupnijih kapi.</s><s>Pored toga njegova raspodela se razlikuje u komori u odnosu na ulaz u ventilacioni vod.</s><s>U komori ima više krupnijih kapi.</s><s>Razlog tome može biti što kapi u zapremini komore koaelesciraju, i tako ukrupnjene se talože na putu ka ventilacionom vodu.</s><s>To prati blagi pad broja kapi i značajan pad masene koncentracije, tabela 74.</s> <s>Za razliku od brzine V1 =1 m/s, brzina V3 =3 m/s izaziva promenu osobina aerosola AO3 u posmatranim mernim mestima.</s><s>Pomeranje krive raspodele ka većim kapima na ulazu u ventilacioni vod posledica je koalescencije, slika 82.</s> <s>Međutim, promena raspodele veličine kapi kod aerosola AO5 je pri brzini V3 =3 m/s toliko mala, da može biti zanemarena.</s><s>Njegova kriva raspodele se minimalno pomera u oblast sitnijih kapi, slika 83., što ukazuje da ne dolazi do koalescencije.</s> <s>Na aerosol AO2 brzina, V3 = 3 m/s, utiče slično kao i na aerosol AO3 podstičući koalescenciju na ulazu u ventilacioni vod, slika 84.</s><s>Ono što je zanimljivo da kod aerosola AO2 pri ovoj brzini više nije uočljiva tolika razlika krive raspodele u odnosu na krive raspodele aerosola AO3 i AO5, kao što je bio slučaj kod brzine</s> <s>Pri brzini V6 =6 m/s dolazi do znatno brže koalescencije kod sva tri ispitivana aerosola, slike 85. 86. 87.</s><s>Kapljice koalesciraju još u komori, i to do veličine da mogu lako da se istalože pre nego što stignu do ventilacijonog voda, što ilustruje pomeranje krive raspodele u oblast manjih prečnika.</s> <s>Situacija pri brzini V8 =8 m/s kod aerosola AO3 i AO5 je gotovo nepromenjena u odnosu na situaciju pri brzini V6 =6 m/s, slike 88. i 89.</s> <s>Međutim, aerosol AO2 pri brzini V8 =8 m/s opet odstupa u odnosu na aerosole druge dve emulzije, slika 90.</s><s>Kod njega je koalescencija intenzivnija, što se vidi iz razvučene krive raspodele aerosola merenog u komori.</s><s>Ovo potvrđuje ne samo smanjenje broja kapi, već i značajan pad masene koncentracije sa 21,18 na 1,95</s> <s>Na osnovu dobijenih rezultata može se uočiti da se porastom brzine vazduha kod aerosola formiranog od 6 % emulzije, podstiče koalescencija, iako je broj kapi smanjuje zbog većeg razređenja vazduhom.</s><s>To se može objasniti time da</s> <s>127 veća brzina omogućava bolje mešanje u aerosolu i tako dovodi do više slučajnih sudara između kapi koji rezultiraju koalescencijom, dok niže brzine vazduha dozvoljavaju da kapljice lete i da se ne približe dovoljno jedna drugoj kako bi mogle da koalesciraju.</s> <s>Aerosol vode i emulzije 1 % nemaju tendenciju da koalesciraju porastom brzine vazduha kao aerosoli emulzije koncentracije 6 %.</s> <s>Daljom analizom rezultata uočava se da kod svakog ulja postoji jedna brzina pri kojoj se aerosol u komori najviše razlikuje od aerosola na ulazu u ventilacioni vod.</s><s>Ta brzina se može nazvati specifična brzina.</s><s>Za aerosol AO3 to je brzina V3 =3 m/s, za aerosol AO5 brzina V6 =6 m/s, dok je kod aerosola AO2 to brzina V8 =8 m/s. Kako se radi o vrlo složenim fenomenima, na ovom stepenu istraživanja, nije moguće objasniti šta uzrokuje ovu pojavu, ali se može istaći da su viskoznost kao i molska masa ulja od kojih su pripremljene ispitivane emulzije najniže za ulje UO3, a najviše za ulje UO2, tabela 3., kao što je je specifična brzina kod aerosola AO3 najmanja, a kod aerosola AO2 najveća.</s> <s>Dalja istraživanja bi trebalo voditi u tom smeru da se ispita uticaj viskoznosti i molske mase na specifičnu brzinu.</s> <s>Ako se analiziraju svi ispitivani aerosoli formirani od 6 % emulzije međusobno pri svim brzinama, onda se aerosol AO2 pod uticajem strujanja vazduha u zapremini komore ponaša specifično u odnosu na druga dva ispitivana aerosola, dok se na ulazu u ventilacioni vod sva tri aerosola ponašaju slično.</s><s>Specifično ponašanje aerosola AO2 moglo bi biti uslovljeno osobinama i prirodom ulja UO2, koje je značajno drugačije od ulja UO3 i UO5.</s><s>Ulje UO2 je jedino biljnog porekla, pored toga ima najvišu vrednost viskoznosti i molske mase u odnosu na druge ispitivane uzorke.</s><s>Slično ponašanje svih aerosola na ulazu u ventilacioni vod moglo bi biti uslovljeno intenzivnijim strujanjem vazduha, što uzrokuje nižu koncentraciju aerosola, čime se smanjuje uticaj prirode ulja.</s> <s>Kada se aerosol formira od 10 % emulzije ulja u vodi onda je situacija sledeća.</s><s>Pri brzini V1=1 m/s, aerosol AO3 u komori se neznatno razlikuje u odnosu na aerosol na ulazu u ventilacionu cev slika 91., kao što je slučaj i kod aerosola AO3 formiranog od 6 % emulzije.</s> <s>Kod aerosola AO5, kriva raspodele se pomera ka većim prečnicima na ulazu u ventilacionu cev, a masena koncentracija raste, što može ukazati da je došlo do koalescencije već pri ovoj najnižoj brzini, slika 92.</s> <s>Brzina V3=3 m/s izaziva koalescenciju aerosola AO3 na ulazu u ventilacioni vod, slika 94., što se vidi ne samo pomeranjem krive raspodele ka većim prečnicima, već i porastom masene koncentracije praćen padom broja kapi.</s> <s>Kod aerosola AO5 pri ovoj brzini vazduha, kriva raspodele je šira u komori nego na ulazu u ventilacioni vod, pri čemu su i broj kapi kao i masena koncentracija veći u komori., slika 95.</s><s>Razlog tome može biti što kapi kolesciraju još u</s> <s>Kod aerosola AO2 situacija je slična kao kod AO5 samo što razlike u krivama raspodele u komori i ka cevi manje izražene nego što je slučaj kod AO2 slika 96.</s> <s>prečnik kapi µm sva tri aerosola.</s><s>Kod AO3 dolazi do koalescencije kapi na ulazu u ventilacioni vod, dok se kod AO5 i AO2 koalescencija dešava još u komori.</s><s>Razlika izmedju krivih raspodele u komori i na ulazu u ventilacionu cev za AO5 i AO2 je</s> <s>Slika 97.</s><s>Krive raspodele aerosola AO3 u komori za brzinu V6 formiranog od 10 % emulzije</s> <s>Slika 98.</s><s>Krive raspodele aerosola AO5 u komori za brzinu V6 formiranog od 10 % emulzije</s> <s>Za razliku od predhodne dve brzine, brzina V8 = 8 m/s dovodi do koalescencije već u komori i aerosola AO3, slika 100.</s> <s>Pri ovoj brzini je razlika između krivih raspodele u komori i ka ventilacionom vodu najveća do sada, i to kod sva tri aerosola slika 100., slika 101., slika 102., te je ovo specifična brzina za sve ispitivane aerosole formiranih od 10 %</s> <s>Ponovo se uočava specifično ponašanje aerosola AO2.</s><s>Kod ovog aerosola na brzini V8 = 8 m/s je koalescencija u komori najintenzivnija u odnosu na ostale brzine, kao i u odnosu na druge aerosole pri ovoj koncnetraciji emulzije.</s> <s>I ovde se potvrđuje da iako broj kapi opada pri većoj brzini jer je razređenje vazduhom veće, koalescenicija je dominantnija pri većim brzinama.</s><s>Specifična brzina kod aerosola forimranih od 10 % emulzije je jednaka za sva tri aerosola i</s> <s>Kod svih ispitivanih aerosola formiranih od 1 % emulzija ne dolazi do koalescencije kapi u komori ni pri jednoj ventilacionoj brzini, dok se kod aerosola od 6 % i 10 % emulzije javlja koalescencija skoro na svim brzinama.</s><s>Kako raste koncentracija emulzije od koje se formira aerosol tako su višestruki maksimumi na krivama raspodele sve manje izraženi.</s><s>Višestruki maksimumi se javljaju kao posledica neravnomernog isparavanja različitih frakcija kapi.</s><s>Ako posmatramo aerosol formiran od čiste vode uočavamo da su kod njega višestruki maksimumi najizraženiji, što ukazuje da je isparavanje intenzivno, a koalescencija odsutna.</s><s>Čini se da kapi vode brže isparavaju, dok kapi ulja pak bolje koalesciraju.</s><s>Uočena pojava da je koalescencija aerosola u komori zastupljenija porastom koncentracije emulzije može ukazati na veću zastaupljenost kapi ulja u aerosolu koje lakše koalesciraju.</s><s>To potvrđuje predpostavku da su aerosoli formirani od emulzija heterogeni i da sa porastom koncentracije emulzije raste zastupljenost kapi ulja u njima.</s><s>Porastom koncentracije ulja u emulziji, aerosol počinje da koalescira pri nižim brzinama strujanja vazduha.</s> <s>Za razliku od aerosola formiranih od 6 % emulzije, kod kojih se specifična brzina razlikuje međusobno, pri koncentraciji emulzije od 10 % svi aerosoli imaju jednaku specifičnu brzinu i ona je V8 =8 m/s. Kada je reč o specifičnoj brzini kod aerosola forimranih od 1 % emulzije, onda je za aerosol AO3 to odrediti.</s><s>Čini se da je uticaj prirode ispitivanih komercijalnih SHP sredstava na osobine aerosola najupadljiviji kod aerosola formiranih od 6 % emulzija.</s> <s>Aerosol AO2 se ponaša specifično u odnosu na druga dva aerosola pod uticajem strujanja vazduha u zapremini komore, dok je njegovo ponašanje na ulazu u ventilacioni vod slično sa ostalim aerosolima.</s><s>Kako ulje UO2 ima najvišu molsku masu i viskoznost, kao i emulzija EO2 koja pored toga ima i najviši površinski napon specifično ponašanje aerosola AO2 moglo bi biti očekivano.</s> <s>Za razliku od aerosola formiranih od emulzija, aerosol formiran od vode, ima znatno manji broj kapi, a time i masenu koncentraciju.</s><s>Broj kapi kod aerosola vode se kreće u opsegu od 442 do 69, dok je taj opseg za aerosole emulzije od 9800 do 2500 Razlog tome može biti znatno viši površinski napon vode od površinskog napona emulzije.</s> <s>Pri brzini V1= 1 m/s kapi aerosola vode AOO kondenzuju na početku cevi, što ukazuje povećanje masene koncentracije sa 0,41 na 1,06 mg/m3 prećeno neznatnom promenom broja kapi.</s><s>Daljim strujanjem aerosola AOO isparavaju, na šta ukazuje i pojava duplih maksimuma.</s><s>Isparavanje je intenzivnije u mernim mestima koja su dalje od komore, te je ono najintenzivnije u 10. rupi koja se nalazi na 8m od komore.</s><s>Iako broj kapi ne opada bitnije, masena koncentracija na kraju ventilacione cevi iznosi samo 0,05 mg/m3, što ukazuje da su najkrupnije kapi gotovo isparile, slika 103.</s> <s>Što je brzina strujanja vazduha veća, kapi počinju ranije da isparavaju.</s><s>Tako pri brzini V3= 3 m/s isparavanje počinje već na ulazu ka cevi, gde se pojavljuju višestruki maksimumi.</s><s>Međutim na početku ventilacione cevi (rupa 1.) i pri ovoj brzini dolazi do kondenzacije kapi.</s><s>Višestruki maksimumi se dalje javljaju duž cevi, a najizraženiji su u rupi 8., koja se nalazi 6m od komore, slika 104.</s> <s>Pri brzini V1 =1 m/s u komori i ka cevi nema značajnije razlike, slika 107., kako u broju kapi i masenoj koncentraciji, tako u krivoj raspodele veličine kapi.</s><s>U rupi 1., koja je na samom početku cevi dolazi do koalescencije ili kondenzacije kapi.</s><s>Dalje duž cevi samo nekolicina najkrupnijih kapi se istalože, dok kapi veličine od 0,235 µm do 6 µm nastavljaju da lete celom dužinom cevi.</s><s>Masena koncentracija kapi od početka ventilacione cevi do njenog kraja opadne sa 10,39</s> <s>Porastom brzine strujanja ventilacionog vazduha sa V1 =1 m/s na V3 = 3 m/s uočavaju se značajnije razlike u osobinama aerosola u zavisnosti od mesta uzorkovanja u samoj ventilacionoj cevi, slika 108.</s><s>Kako se broj kapi smanjuje, a masena koncentracija povećava na samom početku cevi (rupa 1.) u odnosu na vrednosti u komori, a kriva raspodele pomera ka većim prečnicima nameće se zaključak da je došlo do koalescencije ili kondenzacije kapi na samom početku ventilacione cevi.</s><s>Da je došlo do ukrupnjavanja kapi na početku cevi (jednim ili drugim mehanizmom) potvrdjuje broj kapi i masena koncentracija koji značajno opadaju na sledećem mernom mestu u rupi 4. Ova brzina izaziva haotičnost strujanja i pri njoj dolazi još jednom do ukrupnjavanja kapi ovaj put koalescencijom i to u tački 6. Masena koncetracija od ulaza do kraja cevi opada sa 14,53 na 4,26 mg/m3, dok broj kapi ostaje gotovo ne promenjen, tabela 31.</s> <s>Kriva raspodele se znatno sužava u poslednjoj tački (rupa 10.) u odnosu na početak cevi, što ukazuje da najkrupnije kapi, većinom nastale ukrupnjavanjem koalescencijom ili kondenzacijom.</s><s>Masena koncentracija na kraju cevi pri ovoj brzini slična je kao i pri brzini V1 =1 m/s, tabela 31.</s> <s>Pri brzini V6 = 6 m/s, ventilacija je znatno bolja u komori, što pokazuje daleko manji broj kapi (2293 P/cm3) i masena koncentracija (3,23 mg/m3) u komori krivih raspodele u oba merna mesta u komori u odnosu na predhodne dve brzine, ukazuju da je došlo do isparavanja vodenih kapi aerosola, slika 109.</s><s>Haotičnost u krivama raspodela duž cevi je manje ispoljena pri ovoj brzini.</s><s>Ukrupnjavanje kapi je blaže izraženo na ulazu, a dominatno je na samom kraju cevi, mada i dalje manje nego pri predhodne dve brzine.</s><s>Razlika u masenoj koncentraciji na ulazu u odnosu na kraj cevi je skoro zanemarljiva, što ukazuje da većina kapi odlazi sa strujom vazduha pre nego se istaloži u cevi.</s> <s>Pri brzini V8 = 8 m/s situacija kako u komori tako i u samoj cevi je slična kao pri brzini V6 =6 m/s, sa tim da su razlike među krivama raspodele, osim na početku cevi, još manje izražene, slika 110.</s> <s>Pri brzini V1=1 m/s aerosol AO3 formiran od 6 % emulzije neznatno se razlikuje kako u komori tako i duž ventilacione cevi, slika 111.</s><s>Sličnost krivih raspodele ukazuje da ne dolazi do značajnije koalescencije ili pak taloženja.</s><s>To potvrđuje i sličnost u masenoj i brojnoj koncentaciji duž cevi.</s><s>Blaga kolescencija se javlja u 4. i 10. rupi, međutim novonastale kapi nisu dovoljno velike da bi počele da se talože pre kraja ventilacione cevi.</s> <s>Povećanjem ventilacione brzine na V3= 3 m/s do koalescencije kapi aerosola dolazi pri ulazu u cev, kao i na samom početku cevi (rupa 1.).</s><s>Koalescirane kapi se istalože do sledećeg mernog mesta (rupa 4.) međutim dalje dolazi do koalescencije preostalih kapi (rupa 6.) koje se delom istalože (rupa 8.), pa zatim preostale ponovo koalesciraju (rupa 10.), slika 112.</s><s>Čini se da ova brzina unosi haotičnost u strujanje.</s><s>Kao i da se broj kapi kao i masena koncentracija nebitno razlikuju od početka do kraja cevi, što govori da mali broj kapi koalescira.</s><s>Čini se da je aerosol formiran od 6 % emulzije stabilniji, i da većina kapi prati strujanje vazduha.</s> <s>Pri brzini V6= 6 m/s dolazi do koalescencije kapi na početku cevi (rupa 1.).</s><s>Koelescirane kapi ne padaju, već dalje koalesciraju sve do rupe 6., posle koje počinju blago da se talože rupa 8. i rupa 10., slika 113.</s><s>Međutim kapi se ne ukrupne dovoljno da bi se masovnije istaložile, već odlaze sa strujom vazduha.</s> <s>Kod brzine V8 =8 m/s dolazi do koalescencije na početku cevi (rupa 1.).</s><s>Deo kapi se istaloži, ali većina nastavlja da leti sa strujom vazduha.</s><s>Početak nove koalescencije se javlja na rupi 8. i nastavlja se (rupa 10.), slika 114.</s><s>I pri ovoj brzini većina kapi odlazi sa strujom vazduha.</s> <s>Čini se da su kapi aerosola formiranog od 6 % emulzije inertnije na ventilaciju od kapi formiranih od 1 % emulzije.</s><s>Pošto se njihov broj kao i masena koncentracija od ulaza do kraja ventilacine cevi neznatno smanjuje, što pokazuje da kapi uglavnom lete.</s><s>Isparavanje duž cevi je potpuno odustno kod ovakvog aerosola.</s> <s>Pri strujanju aerosola AO3 formiranog od 10 % emulzije na brzini V1 =1 m/s ne dolazi do većih promena u krivama raspodele sve do rupe 6. kada počinje blago koalesciranje kapi, slika 115.</s><s>Kapi najviše koalesciraju na putu od 6. do 8. rupe, da bi se deo njih istaložio do rupe 10.</s><s>Međutim broj kapi i masena koncentracija na ulazu i na kraju ventilacione cevi se ne razlikuje značajnije, tabela 38., te se nameće zaključak da većina kapi nastavlja da leti sa strujom vazduha.</s><s>Situacija je slična pri svim ostalim brzinama, slike 116., 117., i 118.</s> <s>Slika 115.</s><s>Krive raspodele aerosola AO3 u cevi za brzinu V1 formiranog od 10 % emulzije</s> <s>Slika 116.</s><s>Krive raspodele aerosola AO3 u cevi za brzinu V3 formiranog od 10 % emulzije</s> <s>Slika 117.</s><s>Krive raspodele aerosola AO3 u cevi za brzinu V6 formiranog od 10 % emulzije</s> <s>Slika 118.</s><s>Krive raspodele aerosola AO3 u cevi za brzinu V8 formiranog od 10 % emulzije</s> <s>Ako se porede krive raspodele aerosola vode i emulzije EO3 koncentracije od 1 % do 10 % pri brzini V1 =1 m/s može se uočiti da se krive raspodele porastom koncentracije sve manje razlikuju međusobno duž cevi.</s><s>One su čak najsličnije pri koncentraciji od 6 %.</s><s>Pri brzini V3 =3 m/s ponašanje je slično, sa tim što su krive raspodele najpodudarnije pri koncentraciji od 10 %.</s><s>Pri brzinama V6 =6 m/s i V8 =8 m/s uočava se jednak trend ponašanja.</s><s>To bi značilo da porastom broja kapi ulja u aerosolu raste uređenost njegovog strujanja kroz cev, manje su izražene promene u raspodeli veličine kapi aerosola duž cevi.</s> <s>Polazeći od činjenice da su ranija istraživanja o SHP aerosolima dominatno rađena u industrijskim uslovima gde je veliki broj faktora promenljiv, pa time i značajno otežano donošenje generalnih zaključaka o fenomenima koji se dešavaju, cilj ove doktorske teze je bio da se u kontrolisanim uslovima, minimizirajući broj faktora koji utiču na osobine nastalog aeorosola, ispitaju osobine i ponašanje aerosola u zavisnosti od prirode i koncentracije SHP sredstva u vodenoj emulziji.</s><s>Šire gledano ova disertacija imala je za cilj da doprinese razjašnjenju mehanizama procesa atomiziranja emulzije imajući u vidu da su istraživanja u ovoj oblasti još uvek nedovoljno zastupljena u naučnoj literaturi.</s> <s>U ovoj doktorskoj disertaciji postavljena je teorija da atomiziranjem emulzije kao heterogenog tečnog sistema, nastaje heterogen aerosol, pri čemu mogu nastati kapi različite prirode.</s><s>Kapi aerosola mogu biti pored kapi emulzije (i to kako ulja u vodi, tako i vode u ulju) i kapi čistog ulja, kao i kapi vode koja sadrži rastvorene aditive.</s><s>Naveden spektar kapi aerosola različite prirode nastaje kada je intenzitet centrifugalne sile veći od sternog odbijanja kapi ulja u emulziji.</s><s>U tim uslovima dolazi do pregrupisavanja dve tečnosti koje grade emulziju.</s><s>Tečnost manje gustine se pomera bliže osi rotacije, a tečnost veće gustine dalje od ose.</s><s>U tim uslovima postoji mogućnost da film i ligamenti tečnosti sadrže segmente u kojima se nalazi ulje, zatim segmente u kojima ima i ulja i vode, i na kraju segmente samo vode.</s><s>Dezintegrisanjem ovako raslojenih fragmenata tečnosti tokom procesa atomiziranja formiraju se sva četiri navedena tipa kapi u aerosolu.</s> <s>Kada emulzija kao heterogen sistem formira heterogen aerosol koji sadrži i kapi čistog ulja, tada broj tih kapi u aerosolu raste sa porastom koncentracije ulja u emulziji.</s><s>Ulje kao viskozniji fluid uslovljava formiranje krupnijih kapi u aerosolu, pa povećanje udela ovih kapi u aerosolu uslovljava i više vrednosti SMD i MMD prečnika.</s><s>Ovaj fenomen se dešava kako kod koncentrovanih, tako i kod razblaženih emulzija i nije povezan sa viskoznošću emulzije.</s><s>Viskoznosti ispitivanih emulzija imaju veoma bliske vrednosti i praktično se ne razlikuju međusobno, ali ipak im se razlikuju veličine kapi u aerosolu.</s><s>Polazeći od pretpostavke da je aerosol heterogen i da sadrži i kapi ulja može se očekivati da su te kapi krupnije kod aerosola formiranog od emulzije izgrađene od viskoznijeg ulja, što je istraživanjima u ovoj disertaciji i potvrđeno.</s><s>Porastom koncentracije emulzije opada njen površinski napon, a ipak raste veličina kapi aerosola što je suprotno od teorijski očekivane zavisnosti, najčešće zastupljene u</s> <s>149 naučnoj literaturi, dobijene na osnovu izjednačavanja centrifugalne sile i sile površinskog napona.</s><s>Istraživanja u ovom radu su potvrdila da se emulzija kao heterogen tečni sistem ne pokorava očekivanoj zavisnosti.</s><s>Doprinos ove teze dalje se ogleda u proučavanju fenomena transporta aerosola nastalog atomiziranjem emulzije i to kako u komori mašine alatke tako i u ventilacionom vodu.</s> <s>Analizom rezultata uočava se da kod svakog ulja postoji određena brzina pri kojoj se aerosol u komori najviše razlikuje od aerosola na ulazu u ventilacioni vod.</s><s>Ta brzina se može nazvati specifična brzina.</s><s>Kod aerosola formiranih od 6 % emulzije specifična brzina za aerosol AO3 je 3 m/s, za aerosol AO5 je 6 m/s, dok je kod aerosola AO2 to 8 m/s. Kako se radi o vrlo složenim fenomenima, na ovom stepenu istraživanja nije moguće detaljnije objasniti šta uzrokuje ovu pojavu, ali se može istaći da su viskoznost kao i molska masa ulja od kojih su pripremljene ispitivane emulzije najniže za ulje UO3, a najviše za ulje UO2, kao i da je specifična brzina kod aerosola formiranih od 6 % emulzija za aerosol AO3 najmanja, a kod aerosola AO2 najveća.</s><s>Dalja istraživanja bi trebalo usmeriti na ispitivanje uticaja prirode ulja na specifičnu brzinu.</s><s>Kod aerosola formiranih od 1 % emulzija ne dolazi do koalescencije kapi u komori ni pri jednoj ventilacionoj brzini, dok se kod aerosola od 6 % i 10 % emulzije javlja koalescencija skoro pri svim brzinama.</s><s>Uočena pojava da je koalescencija aerosola u komori zastupljenija u slučaju kada je aerosol formiran od emulzija veće koncentracije, ukazuje na veću zastupljenost kapi ulja u aerosolu koje lakše koalesciraju.</s> <s>Proučavanje strujanja aerosola u ventilacionoj cevi ukazuje na to da porastom koncentracije ulja u emulziji, odnosno porastom broja kapi ulja u formiranom aerosolu raste uređenost njegovog strujanja kroz cev.</s><s>Uočena pojava je od velikog značaja za bolje projektovanje ventilacionih sistema i filtara za prečišćavanje vazduha kontaminaranog ovakvim aerosolom u cilju zaštite radnika i zaštite okoline.</s> <s>Aerosol AO2 se ponaša specifično, kako u pogledu krivih raspodela, tako i masene i brojne koncetracije, u odnosu na druga dva aerosola pod uticajem strujanja vazduha u zapremini komore, dok je njegovo ponašanje na ulazu u ventilacioni vod slično sa ostalim aerosolima.</s><s>Kako emulzija EO2 od koje je formiran aerosol AO2 ima najviši površinski napon, a njeno ulje UO2 najvišu molsku masu i viskoznost, specifično ponašanje aerosola AO2 moglo bi biti očekivano.</s><s>Blisko ponašanje svih aerosola na ulazu u ventilacioni vod uslovljeno je intenzivnijim strujanjem vazduha, što uzrokuje nižu koncentraciju aerosola, čime se smanjuje uticaj prirode ulja.</s> <s>Particle size distributions of oil mists in workplace atmospheres and their exposure concentrations to workers in a fastener manufacturing industry, J. Haz.</s> <s>Kulmala, Production, growth and properties of ultrafine atmospheric aerosol particles in an urban environment, Atmos.</s><s>Chem.</s><s>Phys.</s><s>10 (2010) 13689-13721.</s> <s>[8] Aerosol and Air Quality research laboratory , zadnji pristup (29.11.2011) http://aerosol.ees.ufl.edu/Bioaerosol/section01.html</s> <s>[9] Aerosol and Air Quality research laboratory, zadnji pristup (29.11.2011) http://aerosol.ees.ufl.edu/default.htm</s> <s>[16] B. Ambravaneswaran, O. Basaran, Effect of insoluble surfactants on the nonlinear deformation and breakup of stretching liquid bridges, Physics of Fluid,</s> <s>[18] www.aerosols.wustl.edu/education/AerosolBasics/Particle%20size.htm zadnji pristup (29.11.2011)</s> <s>H. Sakae, T.Shirai, Aerosol generation and measurement of multi-wall carbon nanotubes, Journal of Nanoparticle Research,11 (2009) 91-99.</s> <s>Hitzenberger, CCN activation of oxalic and malonic acid test aerosols with the University of Vienna cloud condensation nuclei counter, Aerosol Sci.</s><s>33 (2002) 1623-1634.</s> <s>152 of seasons, air mass origin and day of the week on size-segregated chemical composition of aerosol particles at a kerbside, Atmos.</s><s>Environ.</s><s>43 (2009) 2456</s> <s>[35] X. Xuan, D. Li , Particle motions in low-Reynolds number pressure-driven flows through converging-diverging microchannels, J. Micromech.</s><s>Microeng.,</s> <s>[37] P.Kulkarni, G.J. Deye, P.A.Baron, Bipolar diffusion charging characteristics of single-wall carbon nanotube aerosol particles, Aerosol Science, 40 (2009)</s> <s>153 efficiencies empirically determined from laboratory investigations of collisional growth of small raindrops in a laminar flow field, Atmos.</s><s>Res.</s><s>85 (2007) 120</s> <s>[43] D.M. Chate, P.C.S. Devara, Acidity of raindrop by uptake of gases and aerosol pollutants, Atmos.</s><s>Environ.</s><s>43 (2009) 1571-1577.</s> <s>[44] H.R. Pruppacher, R. Jaenicke, The processing of water vapor and aerosols by atmospheric clouds, a global estimate, Atmos.</s><s>Res.</s><s>38 (1995) 283-295.</s> <s>Lohmann, L. M. Russell, U. Posch, Critical assessment of the current state of scientific knowledge, terminology, and research needs concerning the role of organic aerosols in the atmosphere, climate, and global change, Atmos.</s><s>Chem.</s> <s>Crommelin, G.W. Hofland, G-J Witkamp, Effect of the spraying conditions and nozzle design on the shape and size distribution of particles obtained with supercritical fluid drying, Euro.</s><s>J. of Pharma.</s><s>Biopharma.</s><s>70 (2008) 389-401.</s> <s>[57] P.C.H. Miller Butler, M. C. Ellis, Effects of formulation on spray nozzle performance for applications from ground-based boom sprayers, 19 (2000) 609</s> <s>[64] Xu.</s><s>Qingxing, Fong Yew Leong, Chi-Hwa Wang, Transport and deposition of inertial aerosols in bifurcated tubes under oscillatory flow, Chemical</s> <s>Bardeleben, Electrical effect of soot depositions in a co-axial wire pipe flow, Journal of Electrostatics 67 (2009) 128–132.</s> <s>[75] S. Drusch, Sugar beet pectin: A novel emulsifying wall component for microencapsulation of lipophilic food ingredients by spray-drying, Food Hydrocolloids, 21 (2007) 1223-1228.</s> <s>Bistrenje i filtracija suspenzije flokulisanih čestica iz hemijskog prečišćavanja otpadne vodene emulzije iz procesa obrade obojenih metala, Hem.</s><s>Ind.</s><s>65</s> <s>[93] D.Sokolović, D. Govedarica, Aerosoli iz metaloprerađivačke industrije, IV Simpozijum „Reciklažne tehnologije i održivi razvoj“, Kladovo, novembar,</s> <s>Particle size distributions of oil mists in workplace atmospheres and their exposure concentrations to workers in a fastener manufacturing industry, J.</s> <s>[110] http://www.monroeenvironmental.com/air-and-gas-cleaning-systems/oilmist-collectors zadnji put pristupljeno 1.07.2011</s> <s>Effect of ventilation in enclosure machine system on MWF aerosol properties, in Press DOI:10.2298/HEMIND110615053S</s> <s>[117] W.A. Sirignano, C. Mehring, Review of theory of distortion and disintegration of liquid streams, Progress in Energy and Combustion Science 26</s> <s>[128] http://www.danielfuster.com/galerias/atomization/atomization.html zadnji put pristupljeno 1.07.2011.</s> <s>[133] A.H. Lefebvre, Atomization, DOI:10.1615/AtoZ.a.atomization, http://www.thermopedia.com/content/573/ , zadnji put pristupljeno 1.07.2011</s> <s>[134] Atomization, Graco, wwwd.graco.com/Distributors/DLibrary.nsf/Files/CT _Atomization_321027/$file/CT_Atomization_321027.pdf, zadnji put pristupljeno 1.07.2011</s> <s>[153] W.C. Hinds, Aerosol technology - properties, behavior and measurement of airborne particles, second edition, John Wiley and Sons, (1999)</s> <s>164 syque.com/quality_tools/toolbook/Variation/measuring_centering.htm, zadnji put pristupljeno 1.07.2011</s>
123456789-10004	"<s>Antiradikalska i antiproliferativna aktivnost ekstrakata odabranih biljaka iz familija Rosaceae (...TRUNCATED)
123456789-10005	"<s>Adaptivity, feedback loops, primary functions, perceptual-analitical functions, layers of form, (...TRUNCATED)
123456789-10006	"<s>Kondenzacioni poredak i kondenzaciona ekvivalencija 79 6</s>\n\n\n<s>Kondenzacioni pretporedak, (...TRUNCATED)
123456789-10007	"<s>“An expert is a person who has made all the mistakes that can be made in a very narrow field.(...TRUNCATED)
123456789-10008	"<s>Mehaničke osobine i brzina rasta zamorne prsline u zavarenom spoju pancirnog čelika</s>\n\n\n<(...TRUNCATED)
123456789-10009	"<s>Modeli za identifikaciju i kvantifikaciju faktora koji utiču na prihvatanje informacionih tehno(...TRUNCATED)
123456789-10010	"<s>Monotoni procesi deformisanja pri hladnom zapreminskom oblikovanju i njihova primena za određiv(...TRUNCATED)
123456789-10011	"<s>Obrada signala, digitalna obrada slike, radiografski snimci, multiveličinsko poboljšanje</s>\n(...TRUNCATED)
123456789-10012	"<s>Analiza primene otpadnih i recikliranih materijala za izradu poroznog betonskog kolovoza</s>\n\n(...TRUNCATED)

End of preview. Expand in Dataset Viewer.

Skup Teza i Akademskih Radova na Srpskom

Visoko-kvalitetan skup doktorskih disertacija objavljenih u Srbiji i pisanih na srpskom jeziku

Neophodan za obučavanje kvalitetnih jezičkih modela za srpski jezik.

Ukupno 11,624 dokumenata, ukupno sa preko 556 miliona reči.

Svaki dokument je odvojen duplom novom linijom.

Svaka linija predstavlja jedan paragraf.

Rečenice unutar paragrafa su obeležene.

Za kompletne metapodatke dokumenata pogledajte NARDUS-meta (metapodaci 13,289 disertacija sa NARDUS-a).

Za paralelni KORPUS PREVODA sažetaka pogledajte PaSaž (preko 20,000 paralelnih segmenata).

Set of Thesis and Academic Research in Serbian

Highly curated, High-quality, Serbian doctoral dissertation corpus

Necessary for training quality language models for Serbian.

A total of 11,624 documents containing over 556 million words.

Each document is delimited with double newline.

Each line represents one paragraph.

Each Sentence in a document is delimited.

For the complete metadata check out NARDUS-meta (metadata for 13,289 dissertations from NARDUS-a).

For the coprus of PARALEL TRANSALTIONS check out PaSaž (over 20,000 paralel segments).

from datasets import load_dataset
dataset = load_dataset("procesaur/STARS")

print(dataset["train"][2])
{'text': '<s>Moguće strukture aerosol čestice NaCl: a) neporozna čvrsta, b) porozna čvrsta, c) čvrsta sa otvorenim džepovima rastovrenog NaCl, d) čvrsta čaura sa vodenim jezgrom, e) čvrsta NaCl čestica sa jezgrom vodenog rastvora NaCl, f) vodena kapljica NaCl.</s><s>Linije na slikama predstavljaju adsorbovanu vodu.</s>
'}

Editor

Mihailo Škorić

@procesaur

Editor

Nikola Janković

@Nikola-92

Citation:

@article{skoric24korpusi,
  author    = {\vSkori\'c, Mihailo and Jankovi\'c, Nikola},
  title     = {New Textual Corpora for Serbian Language Modeling},
  journal   = {Infotheca},
  volume    = {24},
  issue     = {1},
  year      = {2024},
  publisher = {Zajednica biblioteka univerziteta u Srbiji, Beograd},
  url       = {https://arxiv.org/abs/2405.09250}
}

Истраживање jе спроведено уз подршку Фонда за науку Републике Србиjе, #7276, Text Embeddings – Serbian Language Applications – TESLA.

This research was supported by the Science Fund of the Republic of Serbia, #7276, Text Embeddings - Serbian Language Applications - TESLA.

Downloads last month: 340

Edit dataset card

Size of downloaded dataset files:

4.18 GB

Size of the auto-converted Parquet files:

2.2 GB

Number of rows:

11,627

Models trained or fine-tuned on procesaur/STARS