Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 12

где множитель -др- показывает, насколько изменится скорость конденсации

•при изменении молекулярной массы смеси по отношению к молекулярной массе конденсирующейся среды (Мсм — так называемая кажущаяся молекулярная масса смеси).

Тогда формула для объемной скорости конденсации запишется в виде

(83)

Экспериментально нам удалось показать, что коэффициент A1 зависит только от парциальных давлений компонентов смеси.

Полученное соотношение относится только к процессу конденсации пара в высоком вакууме. В общем случае в уравнение (83) следует ввести функцию затвердевания. Обозначим функцию затвердевания для конденсации в присутствии неподвижного газа через ft. Тогда выражение для определения скорости процесса в присутствии неподвижного газа во всем диапазоне конден-

ации водяного пара в твердое состояние будет
тогда

находим в результате обработки экспериментальных данных:

Если пользоваться соотношением (54), то в общем виде число частиц, остающихся на поверхности конденсации,

После преобразований получим

где п'п—число молекул воды в единице объема конденсата;,

Пкп—число комплексных молекул в единице объема конденсата. Объем, занимаемый частицами, остающимися на поверхности конденсата,

соответственно равен

Принимая в первом приближении
получим для скорости конденсации выражение

Это уравнение раскрывает физическое значение функции затвердевания и коэффициента пропорциональности в уравнении (84).

Интенсивность конденсации пара в неподвижном газе может расти только при определенных условиях разрежения среды, т. е. при средней длине свободного пробега молекул пара в неконденсирующемся газе, соизмеримой в определенном отношении с характерным параметром аппарата. При относительно больших давлениях воздуха молекулы пара, несмотря на| большую скорость, уходят за одну секунду лишь на очень небольшое расстояние от того места, где они находились. В таких условиях весь процесс движения при десублимации пара (от источника до стока) определяется механизмом диффузии пара через слой неконденсирующегося газа.

Вынужденное движение газовых примесей порождает новый, болеа сложный вид движения всей парогазовой смеси в объеме конденсатора. Исследования показывают, что чем больше скорость движения газа при данном постоянном давлении, тем быстрее протекает процесс десублимации пара. Это происходит потому, что отраженные от поверхности сублимационного льда молекулы газа становятся активными центрами конденсации и сообщают потоку хаотичность, создают компоненты скорости, нормальные к направлению основного потока. В результате при вынужденном движении возникает сильное возмущение всей парогазовой смеси, напоминающее турбулентное течение, хотя критерий Рейнольдса здесь относительно мал из-за малой плотности среды. В то же время при конденсации чистого пара не наблюдается никаких признаков возмущенного течения пара, несмотря на| сравнительно большие скорости направленного потока пара. Наличие та-1 кого течения в объеме конденсатора иллюстрируется рентгеновскими снимками распределения сублимационного льда в цилиндрических т рубах. Это подтверждается и распределением температуры на поверхности льда в цилиндрических трубах.

 

Другие части:

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 1

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 2

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 3

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 4

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 5

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 6

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 7

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 8

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 9

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 10

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 11

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 12

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 13

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 14

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 15

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 16