Критический радиус капли

Оценить критический радиус капли в переохлажденном водяном паре, находящемся при атмосферном давлении и температуре Т = 99° С. Коэффициент поверхностного натяжения воды при такой температуре а=б1 6 н/ , теплота парообразования о = 2,3 кдж/г, плотность р = г/см. [c.142]

Используя численные данные предыдущей задачи и считая водяной пар идеальным газом, оценить критический радиус капли в переохлажденном паре, находящемся при давлении Р = 1,1 атм и температуре Тд = 100° С. [c.143]

Вычислим критический радиус капли для наступления конденсации пара. Предположим, что в результате происшедшей флуктуации в старой фазе при температуре Т и давлении р образовался очаг новой фазы, например в паре — капелька жидкости радиуса R. Энергия Гиббса пара до образования капли равна [c.230]

Эта зависимость аналогична зависимости (12-39), приведенной выше для критического радиуса капли. [c.296]

Из (5.6) можно определить критический радиус капли г р. При г < /"кр в зависимости от Ико капли имеют замедленное движение и в дальнейшем выносятся встречным воздушным потоком либо выносятся в момент образования. При скорости встречного воздушного потока Vb = 1 м/с выносятся капли радиусом г 0,125 мм, при Ив = 2 м/с выносятся капли 0,24 мм. [c.125]

Рис. 1. Зависимость критического радиуса капли от степени переохлаждения.

В паровом пространстве в момент конденсации образуются зародыши. В термодинамическом равновесии будут находиться только те из них, которые имеют критический радиус Капли с радиусом меньше критического будут окружены паром, который по отношению к ним не насыш,ен. Такие капли будут, естественно, испаряться. Капли с радиусом больше критического будут находиться в среде перенасыщенного пара, и на их поверхности пар будет конденсироваться. Таким образом, капли с радиусом больше критического служат центрами конденсации и растут, тогда как более мелкие капли исчезают. Критические ... . . . [c.109]

Значение критического радиуса капли, находящейся в термодинамическом равновесии с окружающим паром, можно определить по формуле [c.31]

Критический радиус капли 134, 13, Кюри точка 119, 142 [c.414]

Анализ выражения (4.14) показывает, что если Рг/Ро < 1, то при любых размерах капли АР положительна, и капли, возникающие в результате флуктуаций, проявляют тенденцию к испарению. Если Рг/Ро > 1, то при малых г преобладает второй член и значение АР положительно, а при достаточно больших г основную роль играет первый член и АР < О (аналогично выше изложенному). Нетрудно показать, что АР составляет одну треть от работы образования поверхности зародыша критического размера при конденсации капли из пересыщенного пара (аналогично случаю кристаллизации), а критический радиус капли равен [c.175]

Критический радиус зародыша (пузырьков пара в перегретой жидкости или капли в пересыщенном паре) можно найти [c.231]

Критический радиус зародыша (пузырьков пара в перегретой жидкости или капли в пересыщенном паре) можно найти и непосредственно, из условия механического равновесия (неустойчивого) зародыша, т. е. из равенства давления Рг внутри зародыша [c.159]

Радиус растущей, т. е. жизнеспособной капли, являющейся зародышем жидкой фазы в переохлажденном паре, должен также превышать критический радиус а [c.87]

Эти выражения для критического радиуса зародыша совпадают с выражениями (1.3.87), (1.3.89), полученными из условий равновесия. Как и радиус, активационный барьер для образования жизнеспособной капли во много раз меньше (в (Pgs) )> чем для образования жизнеспособного парового пузырька. [c.129]

Оценим возможную величину скольжения между начинающей расти капелькой конденсата и окружающим ее паром. В предыдущих параграфах отмечалось, что обычно наблюдаемым перенасыщениям пара в сопловых каналах соответствуют весьма малые размеры критических зародышей — их радиус составляет величину порядка 10 — —I T MM. При таких размерах критерий Рейнольдса, вычисленный по диаметру капельки, существенно меньше единицы, даже в условиях значительных скоростей скольжения. Например, для водяного пара при давлении 1 бар и радиусе капли S мм разности скоростей ш—ш/, = [c.135]

Основная предпосылка при выводе формулы Кельвина — равенство химических потенциалов фаз. Из этой формулы при заданных параметрах пара получается определенный радиус капли (I = кр), называемый критическим. Если радиус капли становится меньше критического, химический потенциал жидкой фазы возрастает. С ростом же химического потенциала жидкой фазы он становится больше химического потенциала газообразной фазы, и жидкая фаза стремится перейти в пар, т. е. испаряется. Легко также проследить обратную картину при увеличении радиуса капли по сравнению с критическим. В этом случае пар конденсируется. [c.23]

При заданных параметрах пара получается определенный радиус капли кр называемый критическим. При Е< кр жидкая фаза переходит в паровую, а при > кр происходит конденсация. На величину кр главное влияние оказывает переохлаждение. [c.227]

В критериальной зависимости Л. 4] практически также учитываются основные факторы, влияющие на интенсивность теплоотдачи. Однако в качестве определяющего размера вместо минимального радиуса принимается критический диаметр капли, который определяется зависимостью, аналогичной для отрывного диаметра парового пузыря (4-2) [c.280]

Число молекул в капле критического радиуса можно определить по формуле [c.69]

Критический радиус сферической капли определяется уравнением Томсона [c.283]

Для случая, когда прираш,ение радиуса капли и ее температуры ие зависят от абсолютной величины радиуса, что имеет место в большинстве реализующихся на практике течений в соплах, в работе [47] предложен простой метод определения массовой доли н ид-кой фазы и функции распределения, существо которого состоит в следующем. Разобьем линию тока на малые отрезки и определим прирост массовой доли жидкой фазы на некотором /-м отрезке. Параметрам, относящимся к отрезку к, на котором происходит образование капель, будем приписывать нижний индекс к, а параметрам, относящимся к рассматриваемому отрезку,— индекс /. Пусть N 1 = Jh lh/PhW l — число ядер критического размера, которые образовались в единице массы за время прохождения отрезка к длиной А/ ,. Тогда прирост массовой доли жидкой фазы в единице массы смеси за время прохождения /-го отрезка равен [c.322]

Еш е нельзя утверждать, что механизм распыления в звуковом поле именно таков, тем более, что указанная теория дает несколько более высокие значения критических радиусов, чем это наблюдается на практике. В частности, наши опыты показали, что капли с г=0,1 см и даже несколько меньшего размера в звуковом поле разрушаются. Если учесть, что тангенциальная составляюш,ая скорости у сферы с мягкими границами равна [26] [c.592]

Если переохлаждение невелико, то критический радиус капли, определяемый формулой (6.18), велик, и требуется очень большая флуктуация плотности, чтобы конденсация началась. При дальнейшем же увеличении давления или понижении температуры величина критического радиуса уменьшается. Поэтому вероятность соответствующей флуктуации увеличивается. Тем самым увеличивается.леро-ятность начала перехода. Понятно, что капля критического радиуса. [c.135]

Здесь — критический радиус капли f r) — функция распределения капель по размерам I — скорость ядрообразования, определяемая по формуле Френкеля — Зельдовича в виде, приведенном в [124, 138] [c.127]

Первая модель рассматривает распространение непрерывного излучения или длинного импульса СОг-лазера с интенсивностью 10 —10 Вт-см-2 [1, 10, 23, 36] в капельных средах при широкой вариации размеров частиц. Существенной стороной модели является представление о пороге взрыва капель. Здесь порог взрыва определен по мгновенной интенсивности. Физически это возможно при умеренных энерговыделениях в капле, когда в балансе энергии участвует отток тепла за счет поверхностного испарения, происходит перераспределение источников тепла за счет теплопроводности и термокапиллярной конвекции внутри капли [21, 49]. Последний фактор выравнивает неоднородности тепловых источников и делает возможным использование соотношений, полученных для изотропно поглоп аюш их капель (ао<1) на случай крупных частиц ао Х). Данный тип взрыва характеризуется малой степенью взрывного испарения (Хвз 0,1). В модели вводится понятие критического радиуса капли акр такого, что капли с аСйкр не разрушаются, а капли с а>акр взрываются. Таким образом, в результате взрыва капли с ао>акр сформируется спектр осколков с радиусами <3к<акр. Ясно, что данная модель не описывает длительности временного интервала разрушения. В [23] установлены аппроксимационные зависимости для пороговой интенсивности и кр. [c.129]

При увеличении переохлаждения пара критический радиус капли уменьшается и, следовательно, вероятность спонтан- [c.275]

Точка В на рис. 2.36, по-видимому, определяет радиус основания Гф для критического пузырька (капли) на срезе капилляра. В этой точке sinO = 1. Тогда из (2.23) находим путем замены z = 2R [c.124]

Предположение, что мелкие капли жидкости по своим физическим свойствам близки к крупным, снижает точность определения критического радиуса капель и скорости их образования. Тем не менее современное состояние кинетики фазовых превращений позволяет рассматривать ее как базу для усовершенствования теории влажнопаровых турбин. [c.108]

Величина критического зародыша может быть определена из условия равновесия системы, состоящей из пара и капель жидкости = = 2a ( RiT) 1/(1прн/Рнос), где рн — давление насыщения при Т и радиусе капли г , j3soo — давление насыщения при Т и радиусе капли — оо. Скорость образования критических зародышей, способных к дальнейшему росту, может быть получена из решения основного кинетического уравнения, частное решение которого согласно теории Френкеля — Зельдовича имеет следующий вид [c.53]

Рост переохлаждения пара AT=Ts—Tn.n вдоль потока приводит к уменьшению критического радиуса зародыша, к интенсификации процесса ядрообразования, и, начиная с некоторого момента (точка I иа рис. 2-1), число возникающих в единицу времени ядер J становится столь значительным, что распределение статического давления ц температуры пара начинает отклоняться от соответствующих параметров при предельно неравновесном процессе расширения. В точке 2 достигается предельное переохлаждение потока АТи, скорость ядрообразования I начинает уменьшаться. Суммарная поверхность капель оказывается столь значительной, что при данном переохлаждении потока начинается бурная конденсация пара. Давление и температура двухфазной среды резко возрастают. Переохлаждение пара уменьшается и в точке 3 становится практически равным нулю. Степень влажности потока у достигает практически равновесной (диаграммной) степени влажности г/д. Суммарное количество капель остается с этого момента постоянным, и дальнейшая конденсация происходит только лишь на зтих каплях. [c.22]

В момент возникновения зародышей радиус весьма мал и зависит в основном от степени перенасыщения потока. На рис. 2-2 показано изменение критического радиуса капель Гкр в зависимости от переохлаждения потока ДГ. Капли, зародыши которых возникли в первый момент ядрообразования, растут наиболее интенсивно и достигают в конце зоны спонтанной конденсации больших размеров, чем те капли, зародыши которых возникли позже. В качестве примера на рис. 2-1 показан рост капель, возникших в точках / и 2. Разница интенсивности [c.22]

Х(р/Ро) вызывает уменьшение критического радиуса зародышей [формула (12.9)] и интенсификацию процесса ядрообразования. В некотором сечении потока число возникающих ядер в единицу времени f достаточно велико для того, чтобы вызвать повышение температуры расширяющегося пара. Повышение температуры пара происходит благодаря выделению теплоты парообразования при конденсации в паровую фазу. Процесс влагообразования начинается в точке Дав точке 2 поток пара достигает предельного переохлаждения. Общая поверхность образовавшихся капель оказывается значительной и при большом переохлаждении ДТ реализуется процесс лавинной конденсации. При этом переохлаждение пара уменьшается до нуля в точке 3. Влажность близка к равновесной (т. е. достигается степень влажности г/д). Общее Есоличество капелек сохраняется после этого момента примерпо постоянным и последующая конденсация реализуется на уже образовавшихся каплях. [c.322]

Зависимость критического радиуса а от условий пересыщения определяется уравнением (3.8), хорошо известным как уравнение Томсона—Гиббса. На рис. 3.8 представлен график уравнения Томсона—Гиббса для случая, когда рассматриваемое вещество является водой. Рисунок 3.8 дает представление о том, каковы должны быть пересыщения чтобы образовалась стабильная частица с радиусом а. Из рис. 3.8 следует, в частности, что при пересыщении Р1Рз = 4 критический радиус равен 8Х ХЮ-з мкм, т. е. капли меньшего радиуса будут испаряться, а большего расти. Однако такого пересыщенного состояния паров в реальной атмосфере не встречается. При более реальном значении пересыщения в атмосфере Р/Рз ЬОЗ критический радиус зародыша а 0,1 мкм. Естественно, что вероятность образования такого гигантского молекулярного кластера за счет флуктуаций концентрации молекул пара близка к нулю. Из приведенных оценок следует, что процесс мономолекулярного ядрообразования (нуклеации) при обычных условиях в атмосфере не может играть важной роли и возможно является существенным только в некоторых редких случаях. Например, в почти лишенной других частиц верхней атмосфере или в местах непосредственного выброса газов в атмосферу, где пересыщение экстремально велико. [c.101]

Если капля мала, то р >р, и так как д(р/др==и>0, то и ф (р ) > фг(р), и имеем дФ/дт, > 0. Если же Я = со (плоская по-верхпость), то, так как р> р, к равновесие соответствует жидкому состоянию, ф1(р,)<фг(/)) и дф/дт1<0. В точке, где ф1(р ) = = ф2(р), дФ/дт.1=0 и Ф имеет максимум (рис. 12 . Соответству-ющий этому максимуму радиус капли есть Этот критический радиус / мы пайдем из уравиения [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...