Экспериментальная проверка теории гомогенной нуклеации

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ТЕОРИИ ГОМОГЕННОЙ НУКЛЕАЦИИ [c.128]

Вскипанию перегретых жидкостей посвящено гораздо меньше исследований, чем конденсации пересыщенных паров или кристаллизации переохлажденных жидкостей. Автор стремился восполнить пробел и по возможности подробно рассмотреть вопросы, относящиеся к перегретой жидкости, как частному случаю метастабильных состояний. Главное внимание уделено анализу экспериментальных данных по кинетике зародышеобразования и проверке теории гомогенной нуклеации. Основы теории изложены в гл. 2. Существенные стороны методики и техники экспериментов обсуждаются в гл. 3, 4, 8. Материал гл. 5 показывает, что условия проведения опытов могут быть приближены к тому, что предполагается в теории гомогенного зародышеобразования. Теория находится в удовлетворительном согласии с опытом. Эта апробация не только подтверждает приемлемость существующего макроскопического варианта теории, но также выявляет масштаб характерных расхождений. [c.7]

Обратимся к формуле Деринга — Фольмера (2.34) где имеет вид (2.2). Если учесть выражение (2.15) для разности давлений р" — р внутри критического пузырька и вне его, то для расчета частоты нуклеации /1 нри заданных температуре Т и давлении р нужно в первую очередь знать поверхностное натяжение на границе пузырька с жидкостью, давление насыщенного пара Ре, удельные объемы р, и", теплоту испарения I на одну молекулу. Кроме того, в предэкспоненциальный множитель входит число молекул в 1 сж жидкости N1 и масса молекулы т. Для 0, рв, V, V" берутся значения по таблицам термодинамических свойств [122, 123] на линии насыщения при заданной температуре. Так же находятся I и N1- При выбранном внешнем давлении р нетрудно рассчитать по (2.34) температурную зависимость Получается одна из кривых, показанных на рис. 8, б. Ввиду очень сильной температурной зависимости удобно пользоваться полулогарифмической шкалой. Меняя давление р = р, как параметр, приходим к серии кривых lg Jx [Т) (1—4 на рис. 8, б). Обычно сравнение экспериментальных данных с теорией производится не для частоты нуклеации а для температуры Гц, которая соответствует реализуемой в опыте частоте Например, при перегреве всплывающих капелек lg 6. По теории гомогенной нуклеации строится небольшой участок кривой lg Jl (Т) и из условия lg = 6 определяется теоретическое значение Гц. Для проверки теории нужно изменять в широком интервале давлепие, под которым находится жидкость, а также эффективную частоту зародышеобразования. Перекрыть большой диапазон удается благодаря применению разных методов перегрева жидкостей. Для маленькой пузырьковой камеры /1 1 10—10 см -сек , для капелек 10 см -сек , а в методе импульсного нагрева жидкости имеем = 10 — 10 слГ -сек . Это позволяет судить о применимости теории как при низких, так и при очень высоких частотах спонтанного зародышеобразования. Безразмерную величину [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...