|
|
Experimental investigation of homogeneous nucleation of water in various gases using an expansion chamber
Lukianova, Tetiana ; Lukianov, Mykola ; Hrubý, Jan
Nucleation is an integral part of phase transitions and plays an important role in technology. The control of nucleation in devices such as turbines, rocket and jet engines, wind tunnels, and combustion processes is key to achieving efficient, ecologically sound operation. Our paper presents information about a modernized experimental setup used for homogeneous water nucleation research.\nThe main goal of the study is an analysis of the influence of carrier gas on homogeneous nucleation.The experimental setup based on an expansion chamber has been used for research of homogeneous nucleation over several decades and has undergone various technical improvements. In the Institute of Thermomechanics, the setup was been completely disassembled and cleaned. Pressure transducers, laser, and the data acquisition system have been replaced with modern parts. After that, the chamber was assembled, and thoroughly tested and calibrated.Our investigations were carried with argon and nitrogen as carrier gases in a range of nucleation temperatures 220 – 260 K, pressure range 80-150 kPa, at several concentrations of water vapour. The results thus obtained are consistent with literature data.The findings suggest that this experimental approach is useful for homogeneous water nucleation research.
|
|
| |
|
|
The Temperature Dependence of Homogeneous Nucleation Rates by the Gradient Theory
Hrubý, Jan
We demonstrate that the incorrect temperature dependence of the nucleation rates as predicted by the classical nucleation theory is likely a consequence of the ignored dependence of the surface tension on the radius of the droplet parameterized here as a quadratic function of the pressure difference between the gas and liquid phases of the critical cluster. The size-dependent surface tension is obtained using a simplified gradient theory.
|
|
| |
|
| |
|
|
Vliv tlaku nosného plynu na homogenní nukleaci n-alkoholů
Hyvärinen, A-P. ; Wedekind, J. ; Brus, David ; Lihavainen, H.
Zde presentujeme přehled vlivu tlaku na homogenní nukleaci v n-alkoholech. Poslední experimentální výsledky jsou porovnány s teorii představenou Wedekindem et al. Zmíněná teorie je schopna předpovědět jak negativní tak pozitivné efekt pozorovaný v experimentech, stejně tak velikost daného efektu. Avšak poměr tlaku nosného plynu a tlaku páry studované látky musí být posunut o faktor 0,3-3 abychom získali uplnou shodu mezi experimentem a teorii. Tento korekční faktor je zavislý na teplotě, tlaku nasycené páry studované látky a typu nosného plynu.
|
|
|
Homogenní nukleace vody v difúzní komoře s laminárním tokem
Manka, A. ; Brus, David ; Hyvärinen, A.-P. ; Lihavainen, H. ; Wölk, J. ; Strey, R.
Rychlosti homogenní nukleace vody v rozsahu teplot 240 až 270 K byly měřeny v difúzní komoře s laminárním tokem při atmosferickém tlaku, helium bylo použito jako nosný plyn. Experimentalní výsledky podstatně rozšiřují dosavadní publikovaná data. Použitím makroskopických hodnot tlaku páry, hustoty a povrchového napětí vody, jsme vypočítaly předpovědi rychlostí nukleace podle klasické nukleační teorie (CNT) a empiricky korigované funkce klasické teorie homogenní nukleace Wölk and Strey. Jako v případě jiných systemů, CNT předpovídá silnější teplotní závislost než experiment, na druhou stranu shoda s empiricky korigovanou funkcí klasické teorie homogenní nukleace je dobrá. Velikost kritického zárodku předpovězena podle Gibbs-Thomsonovy rovnice je v dobré shodě s experimentálními daty.
|
|
|
Binární Homogenní Nukleace H2SO4-H2O
Brus, David ; Hyvärinen, A.-P. ; Lihavainen, H. ; Kulmala, M.
V této práci byla měřena binární homogenní nukleace kyseliny sírové a vody v komoře s laminárním tokem. Koncentrace kyselilny sírové byla stanovena experimentálně za použití plynové promývačky a nasledně iontové chromatografie. Experimentální hodnoty rychlosti nukleace jako funkce koncentrace kyseliny sírové při třech hodnotach relativní vlkosti, srovnání s jinými pracemi a atmosferickou nukleací jsou představeny.
|
|
| |
|
|
Rosný bod spalin: teoretické modelování a předběžné měření
Krejčí, A. Petr ; Hrubý, Jan ; Ždímal, V. ; Trávníček, Zdeněk
Pro potřeby průmyslu je znovu zkoumán rosný bod spalin a to jak teoreticky, tak experimentálně, na směsi par kyseliny sírové a vody jako modelu spalin. Tato práce je motivována rozporem a nedostatečnou přesností dosud publikovaných prací, lišících se výrazně v hodnotách tlaku sytých par kyseliny sírové. K vyjádření tlaku sytých par kyseliny sírové je využita nová experimentální sestava pro měření homogenní nukleační rychlosti ve dvousložkové směsi, jejímž základem je laminární souproudá trubice.
|
host ::
RSS.