ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Опытные данные по определению скорости образования зародышей из "Теоретические основы образования тумана при конденсации пара" Надежность теоретических формул может быть подтверждена только опытными данными, поэтому результаты экспериментальных исследований по изучению скорости образования зародышей используются в первую очередь для оценки теоретических формул, предложенных для определения этой скорости. [c.42] Критическое пересыщение в этом случае определялось по уравнению (1.61). Соответствие расчетных и экспериментальных значений для 5 характеризует надежность уравнений для расчета скорости образования зародышей. [c.42] Исследования, относящиеся к первому направлению, рассматривались в разделе о критическом пересыщении (стр.34сл.), поэтому здесь они обсуждались кратко. На рис. 1.8 приведена зависимость /=/(5), установленная расчетом по уравнению Френкеля (1.53) для паро-газовой смеси при адиабатическом расширении (начальная температура 291 °К). [c.42] Метиловый спирт Этиловый спирт. . н-Пропиловый спирт Изопропиловый спирт -Бутиловый спирт. Нитрометан. ... [c.43] Как уже указывалось ранее, частично это объясняется малой чувствительностью камеры Вильсона, особенно в момент образования зародышей, поскольку вследствие низкой концентрации зародышей и малого их размера рассеяние света ничтожно, что приводит к значительным погрешностям . [c.43] Однако большие отклонения в значениях / для разных жидкостей, вычисленных по одним и тем же формулам (табл. 1.7), указывают на то, что эти формулы, по-видимому, недостаточно полно учитывают все факторы, влияющие на скорость образования зародышей. Такое отклонение, возможно, объясняется тем, что в расчетах для всех случаев принято о = 1, между тем значение этого коэффициента для различных жидкостей изменяется от 0,05 до 1 (стр. 47). [c.43] В основу метода определения скорости образования зародышей при 5 5кр. могут быть положены все процессы, приводящие к образованию пересыщенного пара (стр. 56). Однако в результате лучеиспускания в лабораторных условиях трудно создать высокое пересыщение пара, а следовательно, и разработать метод для определения значения I. [c.43] В практических условиях для определения величины / использованы три процесса адиабатическое расширение газа (стр. 34), смешение газов неодинаковой температуры (стр. 113) и конденсация пара на поверхности (стр. 170). [c.43] Рассмотрим наиболее интересные результаты этих исследований. В камере Вильсона можно создать условия для получения высоких значений 5 и /, но недостаток ее состоит в том, что расширение газа в камере осуществляется не мгновенно, а в течение некоторого времени. [c.43] Сложная зависимость протекающих процессов затрудняет составление уравнения в общем виде, поэтому применяют поста-дийный метод расчета (стр. 75). Результаты такого расчета для воды приведены на рис. 1.9. Кривая 1 соответствует расчетным данным по уравнению Френкеля (1.53), а кривая 2—по уравнению Беккера и Деринга (1.34). [c.44] На рис. 1.9 показаны также экспериментальные данные некоторых авторов - . Расчетные кривые и экспериментальные данные при низком значении 5 согласуются между собой, с увеличением 5 наблюдаются отклонения. Кривая /, рассчитанная по уравнению Френкеля, располагается ближе к экспериментальным точкам, чем кривая 2, и в большей степени согласуется с данными, полученными Вильсоном . [c.44] Анализ рисунка показывает надежность уравнения Френкеля, и поскольку в опытах Вильсона газ наиболее полно очищался от взвешенных частиц и газовых ионов, можно принять, что полученные Вильсоном данные соответствуют гомогенному образованию зародышей . Подавляющее же большинство имеющихся экспериментальных данных получено при работе с газовыми смесями, недостаточно полно очищенными от взвешенных частиц и газовых ионов, поэтому они более соответствуют гетерогенной конденсации пара . [c.44] Известны две работы по определению величины I при5 5кр., в которых пересыщенный пар создавался охлаждением паро-га-зовой смеси не в процессе адиабатического расширения, а в результате других процессов. [c.45] В первой работе была найдена численная концентрация тумана N, образующегося в турбулентной струе в результате смешения паро-газовой смеси с более холодным инертным газом (гл. ill). На основании полученных данных по уравнению (1.28) определялась величина I, а затем по уравнению (1.53) вычислялось поверхностное натяжение которое затем сравнивалось с величиной поверхностного натяжения, приведенной в табл. 3.5. [c.45] Из данных этой таблицы видно, что согласующиеся между собой значения были получены только для дибутилфталата, для остальных—данные существенно отличались. Это особенно видно из сравнения скоростей образования зародышей I n. и /расч.. рассчитанных на основе Зэксп. и а. абл. (в табл. 3.5 приведены отношения этих скоростей). Одна из причин несоответствия скоростей образования зародышей, по-видимому, связана со значительным изменением пересыщения пара в поле турбулентной струи (см. рис. 3.7). [c.45] Более надежные данные по определению скорости образования зародышей при 5 5кр. были получены в опытах по конденсации паров глицерина и серной кислоты на поверхности . Паро-газовая смесь направляется в полую трубу, интенсивно охлаждаемую снаружи (см. рис. 5.7). При этом в трубе создается высокое пересыщение пара, в результате чего часть пара конденсируется в объеме с образованием тумана. В газе по выходе из трубы определяется численная концентрация тумана и средний радиус капель. Полученные результаты сравниваются с расчетными данными (для скорости образования зародышей) по уравнениям (1.34) и (1.53). [c.45] 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] Вернуться к основной статье