ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Образование тумана из "Влажный воздух Состав и свойства " Конденсация водяного пара из влажного воздуха в объёме -наиболее распространённый способ образования тумана. Этот процесс происходит при наличии во влажном воздухе взвешенных посторонних ядер конденсации или при образовании самопроизвольно возникающих в результате флуктуаций молекул пара (зародышей) и при обязательном пересыщении водяного пара. [c.87] В тех случаях, когда образование капель происходит в результате конденсации пара на ядрах, процесс называют гетерогенной конденсацией. Если образование капель происходит в результате конденсации пара на зародышах, то процесс называют гомогенной, или спонтанной конденсацией. [c.87] Давление насыщенного водяного пара над каплей и пересыщение пара от её радиуса определяются из уравнения Кельвина (см. п. 3.2.2). [c.88] Если состояние, при котором пересыщение водяного пара во влажном воздухе больше величины S, рассчитанной по указанному уравнению, то на поверхности капель будет конденсироваться водяной пар, радиус капель будет увеличиваться и образуется туман. [c.88] Если же ядра конденсации (капли) имеют электрический заряд, то давление насыщенного водяного пара над такими каплями и пересыщение пара, соответствующее этому давлению, меньше, чем над незаряженными каплями такого же размера. [c.88] Следовательно, незаряженные капли не могут существовать в ненасыщенном влажном воздухе, тогда как заряженные капли могут быть при 5=1и5 1.В присутствии газовых ионов мелкие капли не испаряются, даже если влажный воздух не является насыщенным. Однако эти капли не могут вырасти до больших размеров, так как увеличение радиуса капли возможно лишь при S 1 (участок АВ кривой 2). В случае создания необходимого перенасыщения водяного пара и прохождения состояния, характеризуемого точкой В, пар начнёт конденсироваться на каплях, и их размеры будут увеличиваться (кривая ВС). Чем больше становится капля, тем меньше давление насыщенного пара над ней и тем меньше пересыщение, при котором растёт капля. [c.89] В атмосферном воздухе содержатся ядра конденсации радиусом 10 - 10 м. В соответствии с уравнением Кельвина, конденсация водяного пара на поверхности ядер конденсации, т. е. образование тумана, наступает при пересыщении 5 = 1,001. .. 1,12. Если же учесть, что ядра конденсации часто бывают заряжены, то конденсация пара будет иметь место при более низком пересыщении. [c.89] Численная концентрация ядер конденсации в атмосферном воздухе, т. е. количество ядер в 1 м , зависит от очень многих факторов - географического района, метеорологических условий, времени года, промышленных выбросов и т.д. [c.90] В табл. 4.2 приведены значения средней численной концентрации ядер конденсации в атмосферном воздухе различных местностей. Отклонения от среднего значения могут быть значительными и составлять один или два порядка. [c.90] Гомогенная конденсация водяного пара происходит на самопроизвольно возникающих в результате флуктуации молекул пара зародышах во влажном воздухе, освобождённом от ионов и взвешенных частиц, при значительном пересыщении пара. [c.90] При флуктуационных сгущениях молекул размер первичных ядер конденсации составляет 10 м. Такой влажный воздух может быть получен только искусственным путём после специальной очистки. [c.90] В вышеприведённых формулах приняты следующие обозначения I скорость образования зародышей а - коэффициент конденсации, а = 0,04 р - плотность воды р - давление водяного пара Т - температура. К М - масса 1 киломоля воды а - коэффициент поверхностного натяжения. [c.91] Вернуться к основной статье