ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение скорости образования зародышей и роста центров конденсации в струе из "Теоретические основы образования тумана при конденсации пара" Приведенные выше данные по образованию тумана при смешении газов в струе могут быть использованы для определения скорости образования новой фазы, а также для определения скорости роста капель в пересьшхенном паре. В опытах по определению критического пересыщения пара воды и глицерина в свободной струе туман наблюдался на некотором расстоянии от сопла (см. рис. 3.4). Между тем на основании результатов изучения гидродинамики свободной струи следует, что смешение газов происходит уже в самом начале струи. При этом линия максимального пересышения пара также начинается у сопла (см. рис. 3.6, кривая 1). Отсутствие тумана в начальном участке струи при достаточном пересыщении пара (что подтверждается образованием тумана в основном участке струи) объясняется тем, что скорости потока по осям х я у в начальном участке струи велики. Поэтому время пребывания газовой смеси в зоне максимального пересыщения пара оказывается недостаточным для того, чтобы произошло сбразование зародышей и чтобы эти зародыши выросли до размеров, достаточных для наблюдения заметного оптического эффекта. [c.113] Изложенные результаты исследования свободной струи позволяют установить поле температур и концентраций в струе (и пересыщение пара), а также скорости потоков как в начальном, так и в основном участке струи. Экспериментально можно определить расстояния от сопла до нижней границы видимости тумана, радиус капель тумана, а также численную концентрацию тумана в поле струи. Сопоставляя расчетные и экспериментальные значения, можно судить о справедливости использованных в расчете формул для определения скорости образования зародышей, скорости роста и испарения капель, а также о других одновременно протекающих процессах. [c.113] Первой попыткой определения скорости образования зародышей в турбулентной струе являются исследования Хигути и О Конски , в которых экспериментальные значения численной концентрации тумана, образующегося в струе, сравнивались с результатами расчета, выполненного на основе данных о гидродинамике струи и теоретических формул, предложенных для определения скорости образования зародышей. Опыты проводились с четырьмя веществами дибутилфталатом, триэтиленгликолем, октадеканом и серой. [c.113] Численную концентрацию тумана (а следовательно, и количество образовавшихся зародышей) определяют по рассеянию света в специальном приборе. [c.114] Экспериментальные данные о численной концентрации тумана обрабатывают с помощью графических методов, в результате чего для каждого опыта определяют скорость образования зародышей. Затем по уравнениям (1.53) и (1.60) рассчитывают значение поверхностного натяжения о, которое сравнивают с табличными данными. [c.114] Как указывалось выше, в строгом соответствии находятся лишь результаты, полученные для дибутилфталата, с которым авторы провели наиболее тщательные исследования. Для остальных веществ различия между экспериментальными и табличными данными весьма существенны, что особенно заметно при сравнении результатов расчета величин скоростей образования зародышей, полученных на основе экспериментальных и табличных значений поверхностного натяжения (в последней графе табл. 3.5 приведены отношения этих скоростей). [c.114] Уже установлено, что одной из причин указанного несоответствия, по-видимому, является значительное изменение пересыщения пара в поле струи по осям х и // (рис. 3.5 и 3.6), что затрудняет получение надежных расчетных данных о скорости образования зародышей и численной концентрации тумана. [c.115] Для определения скорости роста центров конденсации может быть также использована установка, принципиальная схема которой изображена (на рис. 4.1, см. стр. 128). [c.115] Образование пересыщенного пара при смешении газов в струе положено в основу метода укрупнения ядер конденсации в приборах КУСТ-2 и КУСТ-4, предназначенных для измерения в газах численной концентрации ядер конденсации . Принцип действия прибора состоит в том, что исследуемый газовый поток, содержащий ядра конденсации, смешивается в струе с нагретым воздухом, содержащим пар вещества, который далее конденсируется на ядрах конденсации. Величину пересыщения можно регулировать, изменяя соотношение скоростей смешивающихся потоков с таким расчетом, чтобы не происходила гомогенная конденсация. Численная концентрация ядер (выросших в пересыщенном паре за счет конденсации на них пара) измеряется по рассеянию света. [c.115] Испытания прибора КУСТ-2 показали, что радиус укрупненных частиц не зависит от первоначального размера ядер и их численной концентрации, если она меньше 10 сл . Чувствительность метода определения концентрации применительно к наиболее тонким ядрам составляет 10 г-смг . [c.115] Вернуться к основной статье