Конденсация на поверхности капель

Реактивная сила Рм может быть обусловлена тремя причинами присоединением более медленных капель, конденсата на участке конденсации вблизи, сопла, а также неравномерностью интенсивности фазового перехода вдоль поверхности капли на участке испарения. [c.120]

На хорошо смачиваемых поверхностях капли конденсата, сливаясь друг с другом, образуют жидкую пленку, которая под действием силы тяжести стекает вниз. Такую конденсацию пара называют пленочной. На несмачиваемой или плохо смачиваемой поверхности капли конденсата быстро стекают ( скатываются ) по поверхности стенки, не образуя пленки. Такой вид конденсации называют капельной. Капельная конденсация на практике реализуется редко, несмотря на то что коэффициенты теплоотдачи [c.285]

Капля водного раствора чистой соли принимает такой размер, для которого выполняется равновесие между конденсацией и испарением на поверхности капли. Отношение 5 между равновесным давлением паров воды над поверхностью капли е г) и равновесным давлением над плоской поверхностью в насыщенном воздухе (со) выражается формулой [c.159]

На рис. 3.24 приведен пример капельной конденсации пара на поверхности. Капли растут, сливаются и отрываются от поверхности, освобождая довольно большие участки, к которым поступают новые порции пара. Коэффициенты теплоотдачи в условиях капельной конденсации могут быть в 10—20 раз выше, чем в условиях идеальной пленочной конденсации. [c.68]

Если состояние, при котором пересыщение пара в газовой смеси больше величины 5, рассчитанной по уравнению (1.9), то на поверхности капли будет конденсироваться пар, и радиус капли увеличится. Если же пересыщение пара в газовой смеси меньше величины 5, то молекулы пара будут испаряться с поверхности капли, и радиус капли уменьшится. Наконец, если пересыщение пара в газовой смеси равно 5, то возможность роста и испарения капли одинаковая, т. е. при наличии в газе большого количества капель половина из них будет расти за счет конденсации пара, а другая половина будет испаряться. Следовательно, давление насыщенного пара над каплей, а потому и пересыщение пара, выражаемое уравнением (1.9), неустойчиво (метастабильно). [c.17]

Если взвешенные в газе капли имеют иной состав, чем конденсирующийся пар, то описанный механизм образования тумана сохраняется. Однако при прочих равных условиях критическое пересыщение пара может быть различным. Оно ниже в том случае, когда пар реагирует с каплей (например, при конденсации пара воды на каплях, состоящих из водных растворов серной кислоты) или когда пар растворяется в жидкости. Пересыщение пара выше в том случае, когда поверхность капли не смачивается конденсирующейся жидкостью. [c.20]

При конденсации паров на поверхности капли выделяется тепло конденсации, при этом температура капли повышается и становится выше температуры газа. [c.50]

Для капли, взвешенной в спокойном газе, скорость конденсации и испарения пара на поверхности капли выражается уравнением [c.46]

С учетом влияния стефановского потока скорость конденсации пара на поверхности капли увеличивается. В уравнении (1.67) это увеличение может быть отражено введением дополнительного множителя п [c.47]

При конденсации паров на поверхности капли выделяется тепло конденсации, в результате температура капли становится выше температуры газа. За счет разницы температур происходит передача тепла от капли к газу. [c.48]

Рис. 5Л7. Схема процесса конденсации пара на поверхности капли жидкости и в объеме

Различают два вида конденсации — пленочную и капельную. В первом случае, в процессе теплообмена, пар конденсируется и превращается в сплошную жидкостную пленку, в то время как при капельной конденсации поверхность теплообмена покрывается только отдельными каплями конденсирующейся жидкости. [c.78]

Все эти недостатки заставили нас обратиться к рассмотрению структурных изменений, происходящих на поверхности капли при конденсации водяного пара причем не ограничи- [c.185]

Высказанные выше соображения о возможном образовании двойного электрического слоя на поверхности капли при конденсации носят предварительный характер и нуждаются в дополнительных теоретических расчетах и экспериментальных работах, которые будут проведены нами в ближайшее время. [c.187]

Существенно указать, что, по мнению Прелога [66], ацилоиновая конденсация протекает путем непосредственного контакта концевых атомов бифункционального соединения с поверхностью металлического натрия. В обычных условиях проведения ацилоиновой конденсации поверхность жидкой капли металлического натрия непрерывно обновляется, вследствие чего, по-видимому, дезактивация поверхности продуктами распада оказывает меньшее ингибирующее действие на процесс. В этом отношении присутствие твердого металла менее благоприятно для реакции. [c.331]

Т. —абсолютная температура поверхности капли, °К Рн( г)> Рн(Т к)—давление насыщенного пара у поверхности конденсации и у поверхности капли, ат. [c.73]

Количество тепла Q , выделяющегося на поверхности капли в результате конденсации паров, выражается уравнением [c.75]

У поверхности капли давление насыщенного пара рг меньше, чем у плоской поверхности в результате конденсация может начаться лишь при пересыщении, превышающем некоторое равновесное значение 5, которое зависит от радиуса капли г [c.49]

Рассмотрим вначале, как влияет смачивание на процесс конденсации. Пусть капля жидкости конденсировалась на гладкой поверхности твердого тела (например, на стенке конденсатора). При этом образуются две новые поверхности раздела фаз (жидкость— газ и жидкость — твердое тело), а площадь контакта между твердым телом и газовой фазой уменьшается. В целом свободная поверхностная энергия системы возрастает. Поэтому для начала конденсации необходимо создать достаточно большое пересыщение пара, чтобы уменьшение энергии Гиббса при фазовом переходе пар — жидкость скомпенсировало увеличение свободной поверхностной энергии. Соответственно, чем меньше прирост свободной поверхностной энергии Д/ пв (при данном объеме образовавшейся капли), тем легче осуществить конденсацию пара (меньше необходимое пересыщение). [c.213]

Закон диффузии применим для определения скорости процессов испарения жидкости, на поверхности которой имеется слой насыщенного пара, а также при конденсации жидкости, капли которой содержат на поверхности насыщенный пар. Закон диффузии приложим также к электродным процессам при электролизе и к ряду других процессов. [c.80]

При смешанной конденсации поверхность теплообмена частично покрывается пленкой конденсата, а на части ее образуются капли. [c.301]

При соприкосновении с поверхностью твердого вещества или жидкости, температура которых ниже температуры насыщения, пар конденсируется. Можно различать три вида конденсации на твердой поверхности. На поверхностях, хорошо смачиваемых жидкостью, наблюдается пленочная конденсация, при которой конденсат растекается по поверхности сплошной пленкой. На несмачиваемой поверхности происходит капельная конденсация, при которой конденсат выпадает в виде отдельных капель. При смешанной конденсации поверхность теплообмена частично покрывается пленкой конденсата, а на части ее образуются капл и. При капельной конденсации вследствие отсутствия термического сопротивления конденсата теплоотдача более интенсивна, чем при пленочной. [c.303]

Данное явление имеет простое физическое объяснение. Считают, что молекулы жидкости несимметричны это, по сути дела, диполи, в которых положительный и отрицательный заряды в целом электронейтральной молекулы разнесены на некоторое расстояние. Поэтому между заряженным ядром и конденсирующейся жидкостью возникают кулоновские силы взаимного притяжения, способствующие конденсации. Поскольку сила Кулона пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, то при наличии на частице или ионном кластере заряда, равного q, свободная энтальпия поверхности капли возрастает на величину q-/d)x х(1/Е - 1/е,), где и Ej — диэлектрические проницаемости газовой среды и жидкости соответствен- [c.59]

Ранее ( 1.3, 1.4) указывалось, что процесс прохождения капель через систему струйного охлаждения можно условно разделить на несколько стадий конденсация, испарение в процессе движения, тепловое и динамическое взаимодействие капли с поверхностью нагрева, эвакуация капель из системы. Рассмотрим тепломассообмен для одиночной капли в процессе двух первых стадий, исключив возможную в реальных условиях промежуточную стадию, во В ремя которой испарение с поверхности капли начинается до того, как закончится тепловая релаксация ее в результате конденсации (см. рис. 1.7). [c.125]

Здесь а — коэффициент конденсации, имеющий смысл доли молекул пара, которые, ударивигась о поверхность жидкости, остались на ней. В литературе содержатся экспериментальные значения а для некоторых чистых жидкостей, однако у разных авторов эти значения для одних и тех же жидкостей существенно различаются. Поэтому надежных данных для определения коэффициента конденсации в настоящее время, по-видимому, нет. В связи с этим в дальнейшем будем полагать а = 1. Это равносильно предположению, что все молекулы пара, ударившись о поверхность капли, остаются на ней. [c.379]

Из сказанного следует, что необходимым условием образования конденсированной фазы является наличие таких процессов, при которых повышается пересыщение смеси, например в, результате понижения температуры или повышения давления газа. На практике обычно одновременно изменяются и температура, и давление, поэтому изменяется и пересыщение смеси. Например, при адиабатическом расширении газа понижаются давление температура. Первое приводит к уменьшению пересыщения, а второе — к увеличению. Однако с уменьшением температуры давление насыщения падает намного сильнее, что приводит в итоге к увеличению пересьпцения смеси. Пересыщение смеси резко возрастает только на начальном этапе процесса конденсации. В процессе конденсации температура смеси несколько увеличивается, со временем значения парциального давления пара вдали от капли и на ее поверхности выравниваются за счет уменьшения концентрации пара. Поскольку поток пара к поверхности капли уменьшается, то уменьшается и пересыщение и в конечном счете процесс образования зародышей прекращается. На рис. 14.2 показаны харак- [c.379]

Скорость процесса конденсации на поверхности капли определяется диффузией пара к поверхности, поэтому при большой скорости изменения пересыщения з/сИ (например, в процессах, вызывающих быстрое увеличение пересыщение пара и связанных с небольпюй объемной концентрацией капель) скорость диффузии может оказаться недостаточной для выравнивания давления пара во всем объеме. При этом давление пара у поверхности капель может значительно отличаться от давления пара в толще смеси. В итоге возникает больиюе пересыщение, приводящее к интенсивному зародышеобразованию на начальной стадии процесса. [c.380]

Поскольку I ЕдТ, то уменьшение Кд до 2 10" м снижает до 1 с. Данные, представленные на рис. 21.1 и 21.2, соответствуют температуре газа Гд = 313 К и начальной температуре капли Г о = 288 К. Со временем температура капли растет до температуры газа, причем характерное время прогрева капли Тт- намного меньше Представляет интерес изменение со временем мольных концентраций воды и метанола в газовой фазе на поверхности капель. Значение у в монотонно растет и стремится к соответствующему значению насыщения. Мольная концентрация метанола у д сначала резко возрастает и достигает максимального значения за время Хт- После того, как температура капли достигла температуры газа, поток испаряющегося метанола уменьшается, что приводит к снижению у, ц в приповерхностном слое. Расчеты, проведенные для различных значений начальных температур газа и капли, показали, что на динамику массообмена капли с газом основное влияние оказывает температура газа, а не разность начальных температур газа и капли. Это объясняется тем, что характерное время установления температурного равновесия на порядок меньше характерного времени установления концентратщон-ного равновесия. Поскольку испарение метанола происходит более интенсивно, чем конденсация на капле паров влаги, то размер капли со временем уменьшается. Повышение давления приводит к уменьшению равновесного размера капли. [c.543]

Чтобы давление пара над каплей и над плоской поверхностью жидкости было одинаковым, температура капли должна быть ниже температуры насыщенного пара при давлении ро- Следовательно, для конденсации в объеме требуется переохлаждение на величину АГ, соответствующую давлению 2а// . Необходимое переохлаждение тем больше, чем меньше Я. Поэтому объемная конденсация происходит только Б особых точках — центрах конденсации. В природе при конденсации пара из воздуха их роль играют пылинки или ионизированные частицы. В технике чаще всего встречается конденсация на охлаждаемой поверхности. Условия процесса зависят от характера взаимодействия этой поверхности с жидкостью. На несмачиваемой поверхности конденсат собирается в капли, которые скатываются с нее (капельная конденсация). На смачиваемой поверхности капли растекаются и при большом их числе образуют пленку (пленочная конденсация). При капельной конденсации теплоотдача происходит значительно быстрее, чем при пленочной, поскольку пленка конденсата создает значительное термическое сопротивление. В большинстве случаев поверхности теплообмена смачиваются конденсатом и, хотя можно искусственно вызвать капельную конденсацию путем гидрофобиза-ции поверхности, в технике обычно приходится иметь дело с пленочной конденсацией. [c.325]

Прибегая к а-налогии с жидкой каллей, на которуто указывалось 53, можно вту же теорию интерпретировать следующим образом. Захватываемая частица аналогична молекуле, коиденсируемой из пара на капле. Теплота конденсации нагревает каплю, которая благодаря эт>лу испаряет через короткое время с поверхности эту же или другую молекулу. [c.79]

Исследования некоторых авторов показали, что отрицательно заряженные ионы иногда являются лучшими центрами конденсации, чем положительные. Вода и хлорбензол начинают конденсироваться раньше на отрицательных ионах, этиловый и метиловый спирт и хлороформ — на положительных конденсация паров бензола и СС14 начинается примерно одновременно на ионах того и другого знака. Это различие [21 объясняется тем, что допускается образование двойного электрического слоя слоя одного знака на поверхности капли и слоя противоположного знака в газе, причем расстояние между обоими слоями очень мало. [c.166]

Возможна также кондёнсация при отсутствии отвода теплоты в объем жидкости (например, конденсация на каплях, находящихся в потоке пересыщенного пара, или конденсация пересыщенного пара на теплоизолированной поверхности). Совместные процессы тепло- и массообмена имеют место как при конденсации пересыщенного пара из парогазовой смеси, так и при конденсации чистого пересыщенного пара. [c.402]

При рассмотрении уравнения движения при различных скоростях газа и частиц необходимо учесть влияние конденсации на взаимодействие фаз. Так, при конденсации пара на частицах присоединившаяся масса имеет скорость газа, большую, чем скорость частиц, н это должно увеличивать скорость конденсата. При испарении к газу подводится масса, имеющая скорость, меньшую скорости газа, что также должно учитываться в уравнении движения. Правда, в работе [900] указано, что отмеченные выше эффекты не должны фигурм-ровать в уравнениях. Такой вывод сделан на основании равенства скорости частицы и газа в пограничном слое на поверхности капли, откуда молекулы попадают на каплю при конденсации. Испаряющиеся молекулы поступают в газовую фазу с внешней части пограничного слоя, где скорость равна скорости газа. [c.214]

Этот метод основан на том факте, что при постоянной температуре давление пара над раствором меньше, чем над чистым растворителем. Поместим по капле чистого растворителя и раствора в атмосферу насьпценного пара растворителя ( насьпденность поддерживается за счет наличия какого-то большого резервуара с растворителем). Так как давление пара над раствором меньше, чем над растворителем, начнется конденсация растворителя из насыщенного пара на поверхности капли раствора, тогда как с кап- [c.310]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология