Гомогенная конденсация пара

Процесс гомогенной конденсации пара существенно отличается от гетерогенной конденсации пара и состоит из трех стадий образование пересыщенного пара образование зародышей конденсация пара на поверхности зародышей и их рост до размеров капель тумана. [c.15]

В 1934 г. Фольмер и Флуд создали метод экспериментального исследования кинетики гомогенной конденсации пара в отсутствие инородных частиц, с помощью которого проверили изложенную выше теорию Фольмера. Эти исследования имеют большое принципиальное значение, так как они дали возможность оценить все параметры, определяющие фазообразование, что позволило проверить теорию в особо чистых условиях. Эксперименты проводились в камере Вильсона, заполненной воздухом, насыщенным парами исследуемой жидкости. При достаточно высокой степени адиабатического расширения пары охлаждались и конденсировались, в результате образовывался туман. Скорость образования зародышей контролировалась визуально по началу конденсации, т. е. по минимальному пересыщению, при котором появлялся туман. При этих условиях /о оказалось порядка единицы. Поскольку /о зависит от пересыщения 1п (рг рх) экспоненциально, этот при- [c.97]

Ограничимся изложением расчетов по этому методу для процесса гомогенной конденсации пара. Сконструируем большой ансамбль Гиббса, в котором системой (подсистемой) с переменным числом [c.6]

Так как образование тумана при гомогенной конденсации пара возможно только в атмосфере пересыщенного пара, в монографии рассмотрены все случаи образования пересыщенного пара. В соответствующих разделах книги рассматриваются различные случаи образования туманов в производственных условиях, а также даются указания, как применять теоретические положения к решению практических задач. [c.6]

Мелкие капли жидкости способны к переохлаждению (например, капли воды переохлаждаются до —40 °С). Поэтому есть основание предположить (Оствальд), что при образовании тумана в результате гомогенной конденсации пара в объеме в начальный период процесса образуются капли жидкости, которые затем, охлаждаясь, иногда превращаются в твердые частицы. В связи с этим рассматриваемые в настоящей работе теоретические основы образования тумана при конденсации пара справедливы по отношению к конденсационному образованию аэрозолей вообще. Если же в некоторых случаях переход вещества из газообразной фазы в твердую осуществляется непосредственно, то этот процесс также подчиняется закономерностям, свойственным процессу образования жидких зародышей. [c.9]

Из сказанного выше следует, что условия образования капель одинаковы и состоят в том, что пары жидкости конденсируются на центрах конденсации, имеющихся в газовой смеси. В первом случае центрами конденсации служат зародыши жидкости, образующиеся в результате гомогенной конденсации пара во втором—центрами конденсации служат ядра конденсации. [c.15]

ГОМОГЕННАЯ КОНДЕНСАЦИЯ ПАРА [c.23]

Новые направления в развитии теории гомогенной конденсации пара [c.30]

Существенные дополнения к теории гомогенной конденсации пара сделаны на основании квантовой статистики . [c.31]

Такой метод является приближенным, так как пересыщение пара в момент появления тумана соответствует не началу конденсации паров на ядрах или на зародышах, а достаточно интенсивному рассеянию света образующимися каплями (что зависит от численной концентрации капель, их размера и некоторых других факторов). Значительные погрешности возможны также в случае определения 5, р. при гомогенной конденсации пара, поскольку численная концентрация ядер конденсации для данной газовой смеси—величина постоянная, а численная концентрация зародышей при гомогенной конденсации сильно изменяется во времени. Кроме того, ядра конденсации имеют значительно большие размеры, чем зародыши, и более интенсивно рассеивают свет. В этом случае степень рассеяния света зародышами (радиус которых значительно меньше длины волны света) пропорциональна радиусу частицы в шестой степени. [c.34]

Определение 5кр. с помощью камеры Вильсона затруднено тем, что степень рассеяния света в ней незначительна вследствие очень малого размера зародышей, образуюш,ихся при гомогенной конденсации паров см). Поэтому в момент появления тумана невозможно определить значение I. Кроме того, камера Вильсона вследствие влияния стенок, обладающих более высокой температурой, чем газ, наличия конвекционных токов и других факторов недостаточно чувствительна" для определения 5кр.. [c.35]

В то же время имеющиеся расхождения между этими данными указывают на необходимость дополнительных исследований для уточнения теории гомогенной конденсации пара и получения надежных уравнений для расчета скорости образования зародышей, численной концентрации и дисперсности тумана. [c.45]

На рис. 1.11 приведены кривые, отражающие изменения пересыщения пара во времени без учета гомогенной конденсации пара (кривая У) и с учетом гомогенной конденсации пара (кривая 2). Кривая 2 располагается ниже кривой 1, потому что при =TJ начинается процесс образования зародышей, скорость которого возрастает с увеличением т. При этом происходит снижение 5 в результате конденсации пара на зародышах и выделение тепла конденсации. [c.57]

Этим объясняется возможность гомогенной конденсации пара в самых разнообразных производственных процессах, несмотря на то, что на практике газы всегда содержат ядра конденсации и газовые ионы. [c.58]

Конденсация пара на ядрах незначительная, поэтому пересыщение пара вдали от ядер достигает критической величины и происходит гомогенная конденсация пара с образованием зародышей. [c.58]

Скорость образования зародышей в большой степени (экспоненциально) зависит от величины 5 [уравнение (1.53)1, поэтому численная концентрация тумана, образующегося при гомогенной конденсации паров, зависит в первую очередь от 5 и может быть определена по уравнению [c.58]

Если температура газа становится ниже температуры кристаллизации жидкости, капли превращаются в твердые частицы и туман становится пылью. Но мелкие капли способны к переохлаждению, поэтому температура замерзания жидкости в мелких каплях значительно ниже табличных данных для соответствующих температур замерзания жидкостей больших объемов. Например, капли воды переохлаждаются до —40 °С. Для многих веществ наблюдается более значительное переохлаждение, чем для воды. Это подтверждается тем, что во многих случаях при гомогенной конденсации пара, происходящей при температуре ниже температуры кристаллизации жидкости, образующиеся в результате твердые частицы в большинстве случаев имеют сферическую форму с гладкой поверхностью (например, сажа ° , ЗЮз , порошки металлов и их окислы и др.). [c.60]

Когда величина 5 достигнет достаточно высокого значения (5>5кр ), происходит гомогенная конденсация пара с образованием зародышей, а затем и капель. В этом случае давление пара в системе изменяется не только в результате расширения, но и вследствие конденсации пара в объеме (за счет образования зародышей и их конденсационного роста). Процесс конденсации пара в объеме сопровождается выделением теплоты конденсации, передаваемой затем газу. [c.64]

Рассмотрим вначале образование пересыщенного пара, ограниченное условием 5<5кр., а затем опишем условия пересыщения пара с учетом гомогенной конденсации пара и образования капель. [c.64]

Из уравнений (1.7) и (1.90) видно, что в случае гомогенной конденсации пара зависимость 5=/(Т)=ф(т ) является сложной, так как во времени изменяются многие показатели, входящие в эти уравнения и определяющие изменение значения 5 (Р, р, Тг, Л , г, ф и др.). Поэтому решение уравнений (1.7), а затем и (1.90), применяемых к адиабатическому процессу, связано с большими трудностями, а имеющиеся варианты решения весьма приближенны . [c.69]

На рис. 2.1 приведены кривые, построенные на основании результатов постадийного расчета процесса гомогенной конденсации пара воды по уравнению Френкеля (1.46) при адиабатическом расширении паро-воздушной смеси от начального объема V, до конечного объема Уг в течение т=/=10 сек, при этом У /У, = 1,5. Начальная температура смеси Т—291 °К, давление пара воды р = 15,33 мм рт. ст. (расчет приведен на стр. 75). [c.69]

Результаты основных исследований, посвяш,енных изучению процесса образования пересыщенного пара и гомогенной конденсации пара в камере Вильсона, обсуждались ранее (гл. I), поэтому здесь рассматриваются только некоторые исследования, представляющие интерес с точки зрения вопросов, относящихся к гл. II. [c.82]

Мелкие металлические порошки получают преимущественно гомогенной конденсацией пара металла в объеме газа. В зависи- [c.135]

На практике в газе обычно содержатся ядра конденсации (пылинки, капли жидкости и др.), но они обычно не оказывают заметного влияния на образование тумана в производственных процессах, так как концентрация взвешенных в газе частиц редко превышает 10 см . Поэтому в объеме газа вдали от ядра конденсации возникает высокое пересыщение пара и происходит гомогенная конденсация пара (стр. 57), при которой концентрация образующихся первичных капель превышает указанную концентрацию частиц в тысячи и даже сотни тысяч раз. Кроме того, в производственных условиях число ядер конденсации уменьшается в процессе обработки газа (в теплообменниках, контактных аппаратах, орошаемых башнях и др.) или в результате специальной очистки газов. Вследствие этого во всех рассматриваемых ниже практических случаях образования тумана наличие в газе ядер конденсации не учитывается. [c.163]

Дисперсность тумана характеризуется распределением капель по размерам, а приближенно—средним радиусом капель (стр. 52). При гомогенной конденсации пара дисперсность зависит от условий образования зародышей и их конденсационного роста. Как уже упоминалось, радиус зародыша очень мал (примерно 10 см), поэтому для того, чтобы зародыши превратились в достаточно крупные капли радиусом 10" —10" см (наиболее часто встречающиеся в производственной практике), они должны увеличиться в объеме в результате конденсационного роста в 10 —10 раз. Столь значительное увеличение может произойти при достаточно длительном пребывании зародышей (а затем и капель) в пересыщенном паре. К концу процесса образования зародышей образуется полидисперсный туман, поскольку в результате конденсационного роста радиус капель, образовавшихся в начале процесса, становится больше радиуса капель (зародышей), образовавшихся в конце этого процесса. [c.265]

Во всех случаях образования тумана при гомогенной конденсации пара дисперсность тумана определяется величиной максимального пересыщения пара, которое тем выше, чем больше производная й81(Ь. При этом в соответствии с изменением 5 процесс формирования тумана можно разделить на три этапа на первом этапе 5 изменяется от 5кр. до 5 акс. величина положитель- [c.265]

В свободной струе, образующейся при выходе паро-газовой смеси из сопла генератора (см. рис. 3.14), создается высокое пересыщение пара. Поэтому, несмотря на наличие в атмосферном воздухе ядер конденсации, образование тумана в аэрозольном генераторе определяется процессом образования зародышей в результате гомогенной конденсации пара. Это действительно так, поскольку численная концентрация ядер конденсации в атмосферном воздухе сельской местности составляет около 10 сж (см. табл. 1.6) в то время как численная концентрация зародышей, [c.272]

Сущность такого способа состоит в том, что паро-газовую смесь охлаждают до тех пор, пока в результате гомогенной конденсации пара численная концентрация тумана достигнет относительно небольшой величины. Процесс затем ведут таким образом, чтобы пар конденсировался в основном на поверхности уже существующих в газе капель. Охлаждение паро-газовой смеси с целью об- [c.278]

Наиболее распространенный способ получения ядер конденсации состоит в том, что поверхность спирали из нихромовой или платиновой проволоки, покрывают тонким слоем вещества, из которого намечают получить ядра конденсации. Спираль помещают при комнатной температуре в поток газа и пропускают через нее электрический ток. Изменением силы тока регулируют температуру спирали и слоя вещества, нанесенного на поверхность спирали. Пар вещества диффундирует через прилегающий к поверхности пограничный слой газа, а затем смешивается с более холодным газом за пределами пограничного слоя. При этом создается высокое пересыщение пара и происходит гомогенная конденсация пара с образованием капель, которые в некоторых случаях могут кристаллизоваться. Так как спираль делают из очень тонкой проволоки, то количество выделяемого ею тепла невелико и температура газа повышается незначительно. В результате пар практически полностью конденсируется в объеме. [c.283]

Охлаждение проводят таким образом, чтобы возникающее пересыщение было недостаточным для гомогенной конденсации пара, но достаточным для конденсации пара на ядрах конденсации (гетерогенной конденсации). [c.284]

В генераторе теплообменного типа, используя способ, рекомендованный для регулирования дисперсности тумана (стр. 278), может быть получен монодисперсный туман без примесей инородного вещества. В этом случае ядрами конденсации служат капли тумана, образующиеся в результате гомогенной конденсации пара и выросшие в полой камере за счет конденсационного роста. [c.286]

В настоящей работе изложены теоретические основы процесса образования тумана и приведены формулы, по которым можно рассчитать условия возникновения тумана и тем самым предусмотреть меры его устранения в тех или иных практических случаях. В книге приведен также анализ основных исследовательских работ по изучению условий образования тумана и подтверждению справедливости приведенных теоретических выводов. Поскольку образование тумана при гомогенной конденсации пара возможно только в атмосфере пересыщенного пара, в книге рассмотрены все случаи образования пересыщенного пара. В соответствующих ее разделах разбираются различные случаи образования туманов в производственных условиях, а также приводятся указания, как применять теоретические выводы к решению практических задач. [c.6]

К сожалению, процесс образования зародышей, являющийся начальной стадией гомогенной конденсации пара, которая определяет весь процесс формирования аэрозольной системы, изучен недостаточно полно. Поэтому приведенные в книге некоторые приемы расчета дисперсности и численной концентрации аэрозолей могут вызвать критические замечания читателей. Эти замечания будут приняты автором с благодарностью. [c.6]

Мелкие капли жидкости способны к переохлаждению. Чем меньше радиус капли и чем выше скорость ее охлаждения, тем более значительное достигается переохлаждение. Поэтому есть основания предположить, что при гомогенной конденсации пара вначале всегда образуются жидкие капли, т. е. туман затем, охлаждаясь, капли иногда превращаются в твердые частицы. В связи с этим рассматриваемые в настоящей работе теоретические основы образования тумана при конденсации пара справедливы к процессам образования конденсационных аэрозолей вообще и, следовательно, применяемый в книге термин образование тумана относится к гомогенной конденсации паров любых веществ. Если же переход вещества из газообразной фазы в твердую осуществляется непосредственно, то этот процесс также подчиняется закономерностям, свойственным процессу образования жидких аэрозолей. [c.7]

Очень мелкие и высокоактивные металлические порошки получают преимущественно гомогенной конденсацией паров металла с использованием методов, разработанных на основе общих закономерностей процесса конденсации пересыщенного пара в объеме. Большой теоретический и практический интерес представляют исследования в области получения сажи и белой сажи (аэросила). [c.10]

При исследовании гомогенной конденсации пара исследователи исходят из того, что в результате флуктуаций плотности и темпе-, ратуры образуются комплексы—мелкие капли жидкости, которые тотчас снова испаряются (стр. 15). Кроме того, предполагается, что комплексы по термодинамическим и физическим свойствам приближаются к крупным каплям. Однако такой подход неточен, поскольку к мелким комплексам неприменимы обычные термодинамические представления, справедливые по отношению к крупным каплям [поверхностноенатяжение (стр. 17), плотность и др.]. [c.31]

Интересные дзнные были получегы в камере Вильсона при изучении условий образования пересыщенного пара и гомогенной конденсации паров этилового спирта . В этих исследованиях изменение температуры регистрировалось с помощью термометра сопротивления и катодного осциллографа, на котором, кроме того, отмечалось время окончания выделения тепла конденсации. Результаты исследований согласуются с данными расчета по уравнению Френкеля (1.53), а также с теорией и результатами второй серии исследованийв которых изучался процесс конденсации пара на ионах. [c.82]

В литературе отсутствуют надежные данные о механизме процесса образования сажи Можно предположить, что образую-тцийся в результате химических реакций пар углерода конденсируется в объеме в соответствии с общими закономерностями, установленными для гомогенной конденсации пара. [c.203]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология