Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Скорость образования зародышей при гомогенной конденсации

    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]


    Рассмотрим теперь случай, когда в результате изменения давления и температуры происходит гомогенная конденсация в объеме. Обозначим через I скорость образования зародышей новой фазы (число капель, образующихся в единице объема в единицу времени). Объем зарождающихся капель принимается постоянным. Тогда в уравнении (16.13) в правой части появится член, характеризующий интенсивность зарождения жидкой фазы  [c.403]

    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]

    Механизм образования тумана в газовой смеси, освобожденной от ионов и ядер конденсации (гомогенная конденсация) состоит в том, что по мере увеличения пересыщения возрастает скорость образования зародышей. Возникнув, такие зародыши увеличиваются до размеров капель тумана за счет конденсационного роста. Когда размер и концентрация капель становятся достаточно велики (при этом появляется заметной оптический эффект), мы наблюдаем туман. [c.56]

    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]

    Механизм образования тумана при адиабатическом расширении паро-газовой смеси, освобожденной от взвешенных частиц и ионов, состоит в том, что по мере увеличения расширения возрастает величина 5 [уравнение (2.7)1 и соответственно повышается скорость образования зародышей / (уравнение (1.53)1. При этом на поверхности гомогенно образующихся зародышей происходит конденсация пара, в результате чего радиус зародышей и капель увеличивается. Когда численная и весовая концентрации капель достигают достаточно больших величин, создается заметный оптический эффект, особенно хорошо наблюдаемый в луче проходящего света (эффект Тиндаля). [c.69]

    Начальной стадией гомогенной конденсации пара является образование зародышей скорость этого процесса является важнейшим показателем, определяющим весь процесс формирования аэрозольной системы. В связи с этим получение расчетных формул для определения скорости образования зародышей и, следовательно, определения численной концентрации аэрозоля и его дисперсности имеет большое теоретическое и прикладное значение, поскольку эти показатели определяют основные свойства аэрозолей. [c.35]


    Конденсация может протекать как химический и как физический процесс, И в том и в другом случае метод конденсации основан на образовании в гомогенной среде новой фазы, имеющей коллоидную дисперсность. Общим условием образования новой фазы является состояние пересыщения раствора или пара. При возникновении местных пересыщений в каких-то участках раствора образуются агрегаты из нескольких молекул, которые и становятся зародышами новой фазы. Роль зародышей могут выполнять имеющиеся или вносимые в систему центры кристаллизации — пылинки, небольшие добавки готового золя и др. Чем больше число центров кристаллизации и меньше скорость роста кристаллов, тем выше дисперсность получаемых золей. [c.410]

    Несмотря на то, что изучение процесса образования новой фазы представляет значительный интерес, до настоящего времени отсутствуют надежные экспериментальные данные для непосредственного определения скорости образования зародышей при гомогенной конденсации пара. [c.112]

    В целях увеличения скорости протекающих процессов в трубах и межтрубном пространстве конденсатора иногда предусматриваются различные устройства, турбулизирующие потоки. Эти устройства не меняют существа протекающих процессов, состоящи. в том, что в результате соприкосновения с более холодной поверхностью труб происходит охлаждение газа и конденсация на этой поверхности содержащегося в газе пара. При этом пересыщение пара обычно вначале повышается, достигает некоторого максимального значения, а затем снижается (см. рис. 5.4). Если максимальное пересыщение пара достаточно велико, наступает гомогенная конденсация пара и образование зародышей. Дальнейшая конденсация пара происходит на поверхности труб, на поверхности капель-зародышей и в результате образования новых зародышей. На рис. 5.9 показана схема процесса конденсации пара в трубах конденсатора при одновременной конденсации пара на поверхности и в объеме. [c.170]

    На всех этапах формирования аэрозольной системы протекает коагуляция, влияние которой становится заметным при достаточно большом значении численной концентрации. При очень высоком значении N (когда скорость образования зародышей велика) изменение дисперсности и численной концентрации аэрозоля в период гомогенной конденсации пара протекает по коагуляционному механизму [c.264]

    Таким образом, можно сделать вывод, что для каждой скорости образования зародышей существует строго определенная предельная численная концентрация частиц, образовавшихся при гомогенной конденсации. Эту предельную концентрацию можно установить, исходя из уравнений потока зародышей [c.69]

    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]

    При численной концентрации тумана N < 10 см снижение концентрации пара в результате образования зародышей ничтожно, так как радиус зародышей очень мал (примерно 10 сж) невелико также общее содержание жидкости в каплях. Поэтому дисперсность тумана, образующегося при гомогенной конденсации, зависит от скорости коагуляции и количества пара, сконденсировавшегося на поверхности каждого зародыша. Но это количество пара, в свою очередь, зависит от общего количества сконденсировавшегося пара, весовой концентрации тумана [уравнение (1.94)]. [c.57]

    В свободной струе, образующейся при выходе паро-газовой смеси из сопла генератора (см. рис. 3.14), создается высокое пересыщение пара. Несмотря на наличие в атмосферном воздухе ядер конденсации, образование тумана в таком аэрозольном генераторе определяется процессом формирования зародышей в результате гомогенной конденсации пара. Это действительно так, поскольку численная концентрация ядер конденсации в атмосферном воздухе сельской местности равна примерно 10 см (см. табл. 1.6), в то время как численная концентрация зародышей, образующихся в результате гомогенной конденсации пара, составляет 10 —10 см- . Вследствие большой скорости потока в струе и высокой численной концентрации тумана весьма существенное влияние на процесс образования капель в струе оказывает турбулентная коагуляция. [c.268]

    При гомогенной (спонтанной) конденсации пара под критическим пересыщением понимают такое пересыщение, при котором скорость образования зародышей в единице объема и в единицу времени, способных к дальнейшему росту, равна единице (т. е. /=1 см -секг ). Такое допущение, очевидно, является условным, так как образование зародышей происходит и при /<1, но скорость этого процесса мала. Действительно, в уравнении (1.27 величина, характеризующа) пересыщение пара, входит в показатель степени, поэтому скоя рость образования зародышей очень сильно возрастает с увеличением пересыщения пара (рис. 1.5). Так, для воды (Т=293 °К) при увеличении пересыщения пара с 3,4 до 3,6 скорость образования зародышей, устойчивых в данных условиях и способных к дальнейшему росту, увеличивается с 1 до 120 (табл. 1.3). [c.32]


    Если предположить, что скорость реакции (а) значительно выше скорости образования зародышей и что процесс подчиняется законам гомогенной конденсации пара, тогда влияние основных показателей процесса на дисперсность образующегося порошка А1гОз должно быть таким же, как при получении тумана путем смешения паро-газовых потоков неодинаковой температуры в струе (стр. 107). В частности, зависимость поверхности f порошка от концентрации хлористого алюминия (т. е. от концентрации АЦОз) должна описываться уравнением (3.46). Представленные на рис. 6.15 экспериментальные данные подтверждают приведенные [c.251]

    Как видно из этих данных при пересыщении пара, равном 9,73, скорость образования зародышей принята равной 1. При увеличении пересыщения свыше этой величины скорость их образования резко возрастает. Следовательно, существует определенное пересыщение пара в системе, выше которого начинается интенсивное образование зародышей и конденсация пара в объеме. Такое пересыщение называют критическим (<5кр). Конденсация пара в объеме может произойти только при кр. Условно под критическим понимают пересыщение, при котором скорость образования зародьппей (способных к дальнейшему росту) в единице объема равна единице (7 == = 1 сж -сек 1) . Критическое пересыщение пара при гомогенной конденсации в отсутствие ядер конденсации и газовых ионов может быть рассчитано для разных температур по уравнению, введенному А. Г. Амелиным, аналогичному выражению (10)  [c.109]

    Критическим принято называть то пересыщение, прп котором выделение новой фазы в виде капелек начинается с заметной скоростью. Это определение условно и, очевидно, зависит от чувствительности метода, которым обнаруживаются первые зародыши новой фазы. В классических опытах Фольмера и Флуда [20] по гомогенному образованию новой фазы — конденсации паров жидкости в камере Вильсона — пересыщение в объеме задается определенной степенью быстрого (адиабатического) расширения насы- [c.276]

    Если полученные результаты объясняются гетерогенной конденсацией на примесных ядрах в отсутствие гомогенной конденсации, обусловленной большей длительностью инкубационного периода, то можно ожидать существования следующего явления. Поскольку инкубационный период быстро уменьшается с увеличением исходной концентрации, а скорость гомогенного зародышеобразования при этом увеличивается, при достаточно больших концентрациях роль гомогенной конденсации должна превысить роль гетерогенной. В самом деле, при конденсации пара серебра с исходной концентрацией Zi° = 5-10 атомов/см в работе [3] были получены аэрозоли с настолько высокими счетными концентрациями, что участием посторонних зародышей в конденсации можно было пренгбречь заранее. Можно предположить, что при некоторых промежуточных концентрациях пара по обоим механизмам образуется сравнимое количество частиц, но поскольку по гомогенному механизму частицы образуются с опозданием, то их средний размер должен быть гораздо меньше, чем размер частиц, выросших на посторонних зародышах. Поэтому распределение частиц по размерам может быть бимодальным. При этом высокодисперсная фракция должна быть полидисперсной, поскольку она образуется по коагуляционному механизму, а более грубая — монодисперсной. Счетная концентрация в також аэрозоле должна быть высокой, что в свою очередь обусловливает быструю коагуляцию и исчезновение бимодального распределения спустя короткое время после образования аэрозоля. Предположение об образовании аэрозолей с бимодальным распределением по размерам было проверено экспериментально. [c.174]

Смотреть страницы где упоминается термин Скорость образования зародышей при гомогенной конденсации: [c.113]    [c.277]   
Теоретические основы образования тумана при конденсации пара Издание 3 (1972) -- [ c.20 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Гомогенная образования зародышей

Зародыш

Зародыш гомогенный

Образование зародышей

Скорость образования

Скорость образования зародышей



© 2025 chem21.info Реклама на сайте