เทคโนโลยีอนุภาคละออง
3(3-0-9)
เงื่อนไข: โดยความเห็นชอบของสาขาวิชา
พฤติกรรมและสมบัติของอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในวัฏภาคก๊าซ การกระจายขนาดของอนุภาค สมบัติมหภาคของของไหล การเคลื่อนที่หนืดและกฎของสโต๊ก จลนพลศาสตร์ของอนุภาค การเคลื่อนที่แบบ บราวเนียนและการแพร่ของอนุภาค การเคลื่อนที่ของอนุภาคเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ กลไกการเกิดประจุบนอนุภาคละออง การควบแน่นและการระเหยของอนุภาคละอองสมบัติทางแสงและไฟฟ้าสถิตย์ของอนุภาค การจับตัวกันของอนุภาค
เค้าโครงรายวิชา
1. บทนำและคำจำกัดความ (2 ชั่วโมง)
– คำจำกัดความของเทอมต่าง ๆ
– สัณฐานวิทยาของอนุภาคละออง
– สมบัติทางพื้นผิว
2. การกระจายขนาดของอนุภาค (2 ชั่วโมง)
– เส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ย
– กราฟแท่ง
– สมบัติคณิตศาสตร์เพื่อแสดงการกระจายขนาด
3. สมบัติมหภาคของของไหล (2 ชั่วโมง)
4. การเคลื่อนที่แบบหนืดและกฎของสโต๊ก (3 ชั่วโมง)
5. จลนชลศาสตร์ของอนุภาค (3 ชั่วโมง)
– สมการการเคลื่อนที่
– ความเร็วตกสุดท้าย
– การเร่งและการหน่วงของอนุภาค
– การเคลื่อนที่แบบทิศทางเดียว
– การชนกันของอนุภาค
6. การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนและการแพร่ (4 ชั่วโมง)
– กฎการแพร่ของฟิกค์
– ทฤษฎีการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน
– ผลของมวลของอนุภาคละอองต่อสัมประสิทธิ์การแพร่
– ระยะทางอิสระเฉลี่ย
7. การเคลื่อนที่ทางความร้อน (4 ชั่วโมง)
8. การเกิดประจุบนพื้นผิวของอนุภาคละออง (4 ชั่วโมง)
9. การควบแน่นและการระเหย (4 ชั่วโมง)
– ชนิดของการเกิดนิวเคลียสของอนุภาคละออง
– การเกิดนิวเคลียสแบบเอกพันธ์
– การเกิดนิวเคลียสแบบวิวิธพันธ์
10. สมบัติทางแสงและไฟฟ้าสถิตย์ของอนุภาคละออง (4 ชั่วโมง)
11. การรวมตัวกันของอนุภาค (4 ชั่วโมง)
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับพฤติกรรมและสมบัติของอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในวัฏภาคก๊าซ การกระจายขนาดของอนุภาค สมบัติมหภาคของของไหล การเคลื่อนที่หนืดและกฎของสโต๊ก จลนพลศาสตร์ของอนุภาค การเคลื่อนที่แบบ บราวเนียนและการแพร่ของอนุภาค การเคลื่อนที่ของอนุภาคเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ กลไกการเกิดประจุบนอนุภาคละออง การควบแน่นและการระเหยของอนุภาคละอองสมบัติทางแสงและไฟฟ้าสถิตย์ของอนุภาค การจับตัวกันของอนุภาค และสามารถประยุกต์ใช้ความรู้ในการออกแบบระบบการกำจัดฝุ่นและอนุภาคได้
Aerosol Technology
Condition: Consent of the School
Behavior and properties of particles (solid or liquid) dispersing in a gas. Particle size distributions. Macroscopic fluid properties. Viscous motion and Stokes’ law. Particle kinematics : settling, acceleration, deceleration and impaction. Brownian motion and particle diffusion. Thermophoresis. Aerosol-charging mechanisms. Condensation and evaporation phenomena in aerosols. Optical and electrostatic properties. Coagulation of particles
Course Outline
1. Introduction and definitions of aerosols (2 hours)
– Definitions of terms
– Morphological properties of aerosols
– Surface properties
2. Particle size distributions (2 hours)
– Mean diameter
– Histograms
– Mathematical representation of size distribution
3. Macroscopic fluid properties (2 hours)
4. Viscous motion and Stokes’ law (3 hours)
5. Particle kinematics (3 hours)
– Equation of motion
– Terminal settling velocity
– Particle acceleration and deceleration
– One-dimensional motion at high Reynolds number
– Impaction of particles
6. Brownian motion and diffusion (4 hours)
– Fick’s law of diffusion
– Theory of Brownian motion
– Effect of aerosol mass on diffusion coefficient
– Mean free path
7. Thermophoresis (4 hours)
8. Aerosol charging mechanisms (4 hours)
9. Condensation and evaporation phenomena (4 hours)
– Types of nucleation
– Homogeneous nucleation
– Heterogeneous nucleation
10. Optical and electrostatic properties of aerosols (4 hours)
11. Coagulation of particles (4 hours)
Learning Outcomes
Students should understand the behavior and properties of particles (solid or liquid) dispersing in a gas. Particle size distributions. Macroscopic fluid properties. Viscous motion and Stokes’ law. Particle kinematics : settling, acceleration, deceleration and impaction. Brownian motion and particle diffusion. Thermophoresis. Aerosol-charging mechanisms. Condensation and evaporation phenomena in aerosols. Optical and electrostatic properties. Coagulation of particles The should apply knowledge to design the equipment for particle removal.