Давление пара размер капель

Количественно изменение давления паров над каплями с изменением их радиуса описывается известной формулой Кельвина. Над каплями меньших размеров давление насыщенного пара больше, чем над более крупными частицами. Это в- свою очередь приводит к тому, что создается тенденция к испарению малых капель и конденсации избытка паров на крупных каплях. Так как практически аэрозольные системы всегда полидисперсны, то, следовательно, эта полидисперсность должна неминуемо возрастать. Иначе говоря, крупные частицы укрупняются, пока, наконец, не останутся только такие, которые быстро выпадут под влиянием силы тяжести [47]. [c.22]

Возникающие первоначально кристаллики обладают очень небольшими размерами (Ю- —10- см). Известно, что при малых радиусах капель или кристалликов огромную роль играют поверхностные явления, вследствие чего способность перехода вещества из одной фазы в другую зависит от размера капелек или твердых частиц. Математически это выражается уравнением Томсона, согласно которому давление пара над каплями малого радиуса больше, чем над каплями большого радиуса (если г У-г, то рх<р) [c.139]

Известно, что давление пара над каплей малого размера выше, а растворимость таких капель больше, чем равновесное давление и растворимость для более крупных капель. [c.123]

Равновесное давление пара над каплей растет с уменьшением размера капли. Благодаря этому очень мелкие капли оказываются неустойчивыми даже в пересыщенном паре. Однако [c.104]

Для некоторых реальных систем из этого уравнения вытекают те же следствия, что и из более общего уравнения (3.6). Очень небольшие капли будут испаряться и исчезать даже в условиях насыщенного пара, так как давление пара над каплей велико. Поэтому образование зародышей малого размера — энергетически невыгодный процесс. Новая фаза может образоваться, только когда возникнут капли большого размера, давление над которыми меньше давления пересыщенного пара. Такие капли могут образоваться из молекулярных агрегатов, возникающих при статистических флуктуациях. [c.42]

Нефтепродукты и химические органические продукты (далее— вещества) по пожаровзрывоопасности подразделяются на газы — вещества, абсолютное давление паров которых при 50 °С равно или выше 300 кПа или критическая температура ниже 50 °С жидкости — вещества с температурой плавления (капле-падении) не более 50Х твердые вещества —с температурой плавления (каплепадения), превышающей 50°С пыли — диспергированные твердые вещества с размером частиц менее 850 мкм. Указанным ГОСТом установлены следующие показатели пожаровзрывоопасности. [c.9]

Появление новой фазы в пересыщенной системе представляет собой кинетическую проблему. Кинетика этого процесса (скорость образования новой фазы) очень существенно зависит от величины некоего энергетического барьера, получившего название работы образования зародыша новой фазы. Гиббс [4] показал, что эта работа может быть рассчитана термодинамическим путем, и нашел, что она равна 1/3 свободной поверхностной энергии капли такого размера, при котором давление ее пара равно давлению пара в пе- [c.94]

Рис. 24. Зависимость равновесного давления пара капли от ее размера. -заряженная капля, — — -- незаряженная капля.

Зависимость давления паров капли от ее размера лежит в основе теории фазообразования. Как было показано в гл. 4, для простейшего случая капли в газовой фазе эта зависимость дается уравнением Гиббса—Томсона [c.267]

Чем меньше размер капли, тем больше равновесное давление ее насыщенного пара и, следовательно, тем выше значение химического потенциала лсидкости, т. е. тем менее устойчиво ее состояние. Если в системе одновременно существуют капли различных размеров (такая система называется полидис-персной), давление насыщенного пара над ними различно. Поэтому мелкие капли, обладая большим давлением пара, испаря- [c.194]

Давление насыщенного пара жидкости зависит от кривизны ее поверхности. Чем меньше радиус капли, тем больше давление пара. Как изменится температуры замерзания при уменьшении размера частиц [c.63]

Жидкость, находящаяся в виде капель, обладает избытком поверхностной энергии по сравнению с большой массой жидкости, имеющей плоскую поверхность. Эта избыточная энергия тем значительнее, чем меньше радиус кривизны. Она проявляется в росте давления пара по мере уменьшения размеров капли жидкости, что объясняет укрупнение малых капель и конденсацию пара на частичках пыли. [c.221]

Распыление воздухом и паром вследствие значительно большей скорости истечения распылителя дает значительно меньший размер капли, чем в случае механического распыления. Для форсунок низкого давления при давлении дутья р — 3—7 кн м (300—700 мм вод. ст.) можно получить скорости распылителя порядка 60—100 м/сек. Для форсунок высокого давления скорости истечения приближаются к критическим (скорости звука) для сужающихся сопел и могут значительно превзойти критические скорости для расширяющихся сопел. Подогрев воздуха и перегрев пара увеличивают скорости истечения. [c.63]

Применение насыщенного пара приводит к его значительному увлажнению в конце расширения. При адиабатном расширении насыщенного пара с абсолютным давлением рх = 1 Мн/м (10 ат) до давления Р2 = 0,1 Мн/м (1 ат) влажность пара достигает 13%, а при вероятном политропном расширении влажность все же остается в пределах 8—10%. Это обстоятельство в формуле, характеризующей размер капли, отражается только увеличением плотности пара, благоприятно влияющим на уменьшение размера капли. Уменьшение же скорости капель в потоке пара и неблагоприятное влияние влаги на процесс сгорания формула не отражает. При перегреве пара того же давления перед форсункой до температуры tl = 350° С он в конце расширения еще останется сухим. [c.68]

Наличие относительной скорости капли не вносит существенных изменений в общий характер течения процесса воспламенения. Однако общая длительность процесса увеличивается в связи с более интенсивным уносом паров с поверхности капли. Хотя наличие относительной скорости несколько увеличивает интенсивность испарения в связи с интенсификацией процесса прогрева и уменьшением парциального давления паров топлива вблизи поверхности капли, однако предельная концентрация паров топлива достигается несколько позднее. Увеличение относительной скорости может привести к тому, что воспламенение капли станет невозможным даже в том случае, если температура потока будет выше температуры самовоспламенения. В зависимости от размера капель и свойств топлива (его молекулярного веса, энергии активации и др.) в реальных факелах, где присутствуют капли разных размеров, воспламенение мелких капель (до 50—100 мк) наступит значительно быстрее, чем крупных. Воспламенение же последних должно происходить лишь в условиях уже сформировавшегося факела. Наиболее четко это будет проявляться в факеле тяжелого топлива. [c.32]

При постоянстве объема системы образование, испарение и увеличение размера капель будут сопровождаться повышением или снижением давления пара в газовой фазе. Величина этого эффекта существенно зависит от соотношения между объемом пара К и жидкости VI в системе. Очевидно, что при малом объеме пара, приходящемся на одну каплю, ее испарение или рост могут сильно повысить или, соответственно, понизить давление в газовой фазе, что прервет процесс испарения или конденсации пара на каплях. В таких условиях размер капель стабилизируется, равновесие в системе капли—пар становится устойчивым. В обратном случае (Кг К ) испарение и конденсация практически не меняют давление в газовой фазе, и система будет неустойчивой в отношении неограниченного увеличения размера капель. Таким образом, возникновение большого числа зародышей новой фазы в перенасыщенной гомогенной системе благоприятствует образованию [c.575]

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]

Раскисление возможно, если произведение фактических активностей (или концентраций) больше I, т.е. необходимо некоторое пересыщение. Величина этого пересыщения определяется тем, что образование зародыша (вторая стадия) фазы AI2O3 требует создания новой поверхности, а именно поверхности раздела зародыш— жидкая сталь, т.е. необходимо преодоление энергетического барьера. При этом размер критического радиуса зародыша определяется уравнением, подобным уравнению Томсона для давления пара над каплями малого размера. При этом вместо отношения р/р , вводится величина пересыщения /L, где активности [c.290]

Предположим, что в атмосфере пара имеется маленькая капля, и проследим за ее поведением. Захват каплей молекул пара будет вести к увеличению ее массы, испарение — к уменьшению. Известно, что равновесное давление пара над каплей растет с умент-птением размера капли. Благодаря этому очень мелкие капли оказываются неустойчивыми даже в пересыщенном паре. Однако если размер капли превысит некоторый критический размер — размер зародыша, то упругость пара над ней снизится настолько, что каждая капля станет способной к дальнейшему систематическому росту в пересыщенном паре. [c.108]

В процессе появления новых частиц (ядер конденсации) и их дальнейшего роста взаимодействие их с газом происходит сначала в свободно-молек улярном режиме с последующим возможным переходом к диффузионному. В этих условиях выражение для коэффициента теплообмена долж ю быть справедливо для обоих этих режимов, включая и переходную область. Соответствующая зависимость может быть получена с использованием подхода, рассмотренного в работе [954]. Однако, вследствие большой теплоты, выделяющейся при конденсации, согласно расчетам, температура частицы практически мгновенно устанавливается равной значению, при котором равновесное давление пара над каплей равно давлению перенасыщенного пара в потоке. На это указывается, например, и в работе [747]. Определение коэффициента сопротивления при этом не обязательно, так как из-за малых размеров частиц появляющейся фракции скорость их практически совпадает со скоростью газа. [c.214]

Для любого перенасыщения, которое характеризуется отношением Р/Ро, это уравнение дает размеры критического радиуса капли, давление наров над которой равно величине Р. Капли большего радиуса будут иметь меигзшее давление пара и стремиться к неограниченному росту . Конденсацию из пересыщенного нара мон но объяснить, допустив наличие в насыщенном паре некоторой равновесной концентрации маленьких капель. [c.558]

Жидкость истекает из простой кольцевой камеры через отверстия с низким давлением (70 кПа) струйки жидкости разбиваются звуковыми волнами частотой 9,4 кГц, в результате чего формируются однородные по размеру капли. Звуковые волны возникают при столкновении струи сжатого воздуха или пара (100—400 кПа) с резонатором, расположенным в центре, между выпускными отверстиями. Пропускная способность рассматриваемого сопла составляет 01К0Л0 45 г/с [26]. [c.407]

Па, а над каплями радиусом 0,01 мм давление паров выше на 0,3 Па по сравнению с давлением над плоской поверхностью воды. Кристаллический гидрат оксида алюминия АЬОз-ЗНгО [или А1(0Н)з] начинает терять воду при -f200° ,. а в очень мелкораздробленном состоянии — при 100°С. Золото п хлороводородной кислоте не растворяется, однако в высокодисперсном состоянии легко переходит в раствор. Растворимость СаЗОл в воде составляет 4,9моль/л, если же Са804 находится в виде частиц размером 2- 10 см, то растворимость, повышается до 15-10 моль/л. [c.143]

Аналогично равновесное давление пара жидкости над малыми каплями выше, чем над крупными и в тумане происходит постепенное укрупнение капель за счет испарения мелких и конденсации пара на более крупных. Примеры зависимости свойств от размеров частиц вещества можно продолжить. Укажем только на скачкообразное повышение реакционноспособности на определенной стадии измельчения, приводящее, например, к взрывоопасности смесей с воздухом таких плохогорючих веществ, как сахар, мука и др. [c.255]

Поэтому в атмосфере слегка пересыщенного пара (Р1 > ро) будет происходить самопроизвольное образование подзародышей жидкой фазы и самопроизвольный рост их до величины Г], отвечаюи(ей равновесному давлению Р1. Для дальнейшего роста необходима флуктуация с образованием зародыша радиусом Г), который может уже расти самопроизвольно и неограниченно, поскольку Рг над ним меньше Р) в окружающей среде во всей области размеров капли до г->-оо. [c.293]

Кп=//г — число Кнудсена, равное отношению свободного пробега молекулы I к размеру капли г — масса Л — коэффициент диффузии паров в газе рг — давление пара, равновесное с ее температурой и радиусом капли р — давление пара в смеси Т — температура газов М — масса моля, г К — газовая постоянная. [c.217]

Из табл. 8 видно, что механические форсунки дают при распылении самые крупные капли. Даже при давлении топлива перед форсункой р = 20 ати, радиус капли составляет 0,2 мм. Распыление вентиляторным воздухом, вследствие дост1ижения скоростей распылителя 80—100 м/сек, дает значительно меньший (в 5— —10 раз) размер капель. Самое тонкое распыление достигается форсунками высокого давления. Интересно отметить, что при распылении компрессорным воздухом начальная температура воздуха не оказывает влияния на размер капли, поскольку увеличение теплопадения к связано с соответствующим снижением уде1льного веса воздуха в конце расширения, т. е. в месте встречи распылителя с топливом. Это же обстоятельство объясняет сравнительно небольшое уменьшение размера капель в случае применения перегретого пара. Такой вывод получается в результате анализа принятой теоретической схемы распыления. В действительности же повышение начальной температуры воздуха обусловливает более высокое значение его температуры в конце расширения и предотвращает резкое охлаждение мазута, которое привело бы к понижению его вязкости и снижению распыливающего эффекта. Так, например, при адиабатном расширении (в расширяющихся соплах) воздуха, имеющего начальное давление р = [c.34]

Самое тонкое распыление достигается форсунками высокого давления. Интересно отметить, что при распылении компрессорным воздухом начальная температура воздуха не оказывает влияния на размер капли, поскольку увеличение разности энтальпий связано с соответствующим снижением плотности воздуха в конце расщирения, т. е. в месте встречи распылителя с топливом. Это же обстоятельство объясняет сравнительно небольшое уменьшение размера капель в случае применения перегретого пара. Такой вывод получается в результате применени теоретической схемы распыления без поправок. [c.66]

На основании ур-ния Кельвина рассчитывают заполнение капилляров или пористых тел при капиллярной конденсации. Т. к. значения р различны для частиц разных размеров или для участков пов-сти, имеющей впадины и выступы, ур-ние (3) определяет и направление переноса в-ва в процессе перехода системы к состоянию равновесия. Это приводит, в частности, к тому, что относительно крупные капли или частицы растут за счет испарения (растворения) более мелких, а неровности пов-сти некристаллич. тела сглаживаются за счет растворения выступов и залечивания впадин. Заметные различия давления пара и р-римости имеют место лишь при достаточно малых (для воды. [c.310]

Процесс разрушения капель в потоке воздуха исследовался A.A. Бузуковым. Установлено, что под действием воздушного потока в капле жидкости образуется вмятина, затем капля принимает форму выпуклой пленки, лопается и дробится. Максимальный размер капли, могущей существовать в факеле, определяется из условия равенства силы поверхностного натяжения и силы аэродинамического давления. Другая схема дробления струи на капли в простейшем виде представляется как разрыв пленки, являющейся продолжением окружности сопла, под действием сил турбулентных пульсаций. Третья схема распада струи строится на предположении И. Е. Ульянова о том, что причиной разрушения единого потока жидкости на капли являются кавитационные процессы. При высокой скорости течения топлива в сопловом канале статическое давление снижается до значений, соответствующих упругости паров, в потоке при этом образуются кавитационные зоны в виде отдельных пузырьков. По выходе из сопла давление восстанавливается до атмосферного, а пузырьки исчезают, разрушая целостность струи. К. К. Шальпев установил, что число срывов кавитационных каверн п зависит от скорости течения жидкости W. При этом число срывов за одну секунду равно n = 28w при w = = 8,0 ч- 1,2 м/с. При более высокой скорости потока кавитационные пузырьки образуются не только на поверхности, но и внутри струи, что приводит к истечению парожидкостной эмульсии. Наличие завихренного движения (у центробежных форсунок) или попадание жидкости в струю пара (у форсунок с паровым распыливанием) интенсифицирует образование кавитационных пузырьков по всему сечению струи. [c.37]

Этот тигель 1 помещают, как показано на рис. 355, в держатель, размеры которого имеют очень большое значение, поскольку после расплавления тигля он должен удерживать образующуюся каплю расплава. Вырезают из танталовой фольги толщиной 0,005 мм полосу шириной 0,5 мм и сгибают в кольцо диаметром 4,5 мм. Верхние края тигля из BaFj, свободно помещенного в тан-таловый держатель, должны выступать из кольца на 0.5—1 мм. Кольцо соединяют с цилиндром 2, изготовленным из танталовой жести, с помощью танталовой проволоки толщиной 0,025 мм путем точечной сварки. Танталовые части прибора тщательно промывают в органических растворителях и разбавленных минеральных кислотах и сушат. На дно наружного тигля из тантала помещают отколотую от монокристалла ВаРз пластинку н устанавливают над ней таиталовый цилиндр 2 с вмонтированным в него тиглем из ВаРг. Пластинка 4 (ВаРз) на дне тигля служит для предотвращения потерь соответствующего препарата в виде пара, так как давление пара Bapj при температуре восстановления протактиния довольно значительно. Собранный прибор подвешивают в микропечи с индукционным нагревом и откачивают в высоком вакууме при 1000 С до остаточного давления 10 мм рт. ст. Охлаждают в вакууме. [c.1259]

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]

Как и в любом другом переконденсационном процессе, явление изотермической перегонки вызвано наличием избытка свободной поверхностной энергии вследствие высокоразвитой поверхности аэрозоля. Согласно уравнению Томсона, давление пара над очень маленькими капельками, образующимися в начальной стадии конденсации, превышает давление пара над более крупными капельками. Поэтому даже при постоянной температуре распределение капелек по размерам в аэрозоле будет меняться со временем вследствие испарения более мелких капелек и конденсации образующегося пара на более крупных каплях. Этот процесс переконденсации [c.17]

Стабилизацию пламени в струе дизельного топлива изучали Хоттель, Мэй, Уильямс и Маддокс [11]. Хоттель и Мэй предложили механизм стабилизации пламени, основанный в случае горения газообразных смесей на образовании вспомогательного пламени в первичной вихревой зоне. Эта теория согласуется с данными по влиянию размера капли, скорости потока, диаметра стержня и независимо контролируемой температуры стержня, а также с данными, полученными на стабилизирующих стержнях с внещними ребрами или с внутренней керамической изоляцией. Мэй [12] изучал также влияние летучести топлива, используя смеси пропана и дизельного топлива для создания аналогов топлив с различным давлением паров. В результате добавления пропана достигается увеличение максимальной скорости устойчивого горения и значительно расширяются пределы устойчивости в области богатых смесей. [c.287]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология