Замерзание - капли
Cтраница 2
Обработка результатов на рис. 43 сделана без учета статистики актов спонтанного зародышеобразования. Очевидно, что нижнее значение температуры замерзания капель заданного объема зависит от числа наблюдений, а также от скорости охлаждения. Для построения изокинетической кривой в более высоком приближении требуется проведение по единой методике большой серии опытов с каплями разной величины. [16]
Результаты экспериментальных исследований Рулло [490] с каплями дистиллированной воды диаметром 0 5 мм, находящимися на поверхности стеклянной пластинки, погруженной в силиконовое масло, в электрическом поле напряженностью от 1 105 до 9 105 В / м не противоречат представлениям Пруппахера. Рулло обнаружил, что с повышением напряженности поля температура замерзания капель повышается. Однако из опытов с туманом, образовавшимся в камере при адиабатическом расширении, было получено, что при повышении напряженности поля от 1 105 до 5 - 105 В / м также наблюдалось увеличение вероятности замерзания капелек, которое определялось по числу образовавшихся и выпавших ледяных кристаллов. [17]
Для объяснения этого несоответствия необходимо ввести представление о существовании в вершинах кучево-дождевых облаков механизма размножения ядер кристаллизации. Мейсон [430] обратил внимание на то, что при замерзании капель образуются ледяные кристаллы, которые могут служить вторичными ядрами кристаллизации. Так как кристаллизация приводит к усилению электрического поля в облаках ( И. М. Имянитов и А. П. Чуваев [75]), то вследствие этого, как показали В. М. Мучник и Ю. С. Рудько [141], скорость распространения кристаллизации должна увеличиться. [18]
Заряженный кристаллит имеет соответственно ориентированное поле, которое влияет на эффективные водородные связи, и будет действовать как ядро кристаллизации. Поэюму появление тонких нитей переохлажденной воды в электрическом поле способствует образованию заряженных кристаллитов и увеличивает вероятность замерзания капель. Возможно, что кристаллиты появляются и при разрушении тонких водяных пленок, как это происходит при грибообразном разрушении капель. [19]
Широкое практическое применение пневматических двигателей является достаточно убедительным опровержением как этого положения Кельвина, так и закона Карно. Регулярно наблюдаемые явления конденсации паров воды в рабочей полости пневматических двигателей и отказы в работе этих двигателей вследствие замерзания выделившихся капель воды представляются бесспорным свидетельством реальности явления охлаждения рабочего тела пневматического двигателя до температуры, значительно более низкой, чем температура атмосферного воздуха. [20]
К недостаткам теории грозы Мейсона следует отнести в первую очередь отсутствие определенности в условиях образования осколков в кучево-дождевых облаках. Исследования показывают, что чем ближе условия проведения лабораторных экспериментов к естественным, тем больше имеется оснований предполагать, что при замерзании капель не происходит их разрушение с образованием большого числа осколков. Нет также ясности в отношении величины заряда, разделяющегося при образовании осколка; в этом отношении у ряда авторов получены весьма противоречивые данные. Если даже встать на позицию Мейсона относительно числа осколков, образующихся при одном акте замерзания капельки на поверхности градины, и величины заряда, разделяемого при таком акте, то и тогда его теория встречает ряд возражений. Таким образом, критическая напряженность поля порядка 5 - 105 В / м, необходимая для возникновения грозового разряда, не достигается. Кроме того, принятый механизм электризации не позволяет объяснить существование в грозах высокой проводимости. Таким образом, теория грозы Мейсона не выдерживает количественной проверки и не является достаточно обоснованной. Однако механизм электризации, положенный в основу этой теории, может играть, по-видимому, определенную роль в образовании грозы на начальных стадиях ее развития. [21]
 |
Фактор сжимаемости водяного пара. [22] |
Как видно из приведенных данных, при гк Ю 7м температура замерзания практически не отличается от 0 С. При гк 10 - 7м температура замерзания начинает заметно уменьшаться, а при гк 5 - 10 - 9м наблюдается резкое снижение температуры замерзания капель. [23]
В результате было получено, что если при температурах от 0 до - 22 С происходит разрушение капель под действием электрических или механических сил с образованием нитей, то оно сопровождается кристаллизацией капель. Аббас и Лезем считают, что при этом не происходит смещение капли относительно стерженьков и что это смещение вообще не играет существенной роли в замерзании капель. Такой вывод следует из данных, которые были ими получены. Например, за 5-минутные интервалы вероятность замерзания капель в электрическом поле, не достигающем критических значений, или при интенсивном механическом встряхивании при температурах переохлаждения - 5, - 10, - 15 и - 20 С равна: 0; 0 02; 0 07 и 0 18 соответственно. Если же капли подвергались разрушению электрическим полем или их поверхность разрушалась с помощью изолированной нити или проводящей проволочки, то для указанных значений температуры была получена вероятность замерзания 0 44; 0 62; 0 75; 0 88 и 0 25; 0 44; 0 50, 0 58 соответственно. Следовательно, для одной и той же температуры переохлаждения вероятность замерзания капель данных размеров наибольшая при разрушении силами электрического поля, несколько меньше при разрушении механическими силами и сравнительно мала при отсутствии разрушения поверхности капель или образования водяных нитей. [24]
В результате было получено, что если при температурах от 0 до - 22 С происходит разрушение капель под действием электрических или механических сил с образованием нитей, то оно сопровождается кристаллизацией капель. Аббас и Лезем считают, что при этом не происходит смещение капли относительно стерженьков и что это смещение вообще не играет существенной роли в замерзании капель. Такой вывод следует из данных, которые были ими получены. Например, за 5-минутные интервалы вероятность замерзания капель в электрическом поле, не достигающем критических значений, или при интенсивном механическом встряхивании при температурах переохлаждения - 5, - 10, - 15 и - 20 С равна: 0; 0 02; 0 07 и 0 18 соответственно. Если же капли подвергались разрушению электрическим полем или их поверхность разрушалась с помощью изолированной нити или проводящей проволочки, то для указанных значений температуры была получена вероятность замерзания 0 44; 0 62; 0 75; 0 88 и 0 25; 0 44; 0 50, 0 58 соответственно. Следовательно, для одной и той же температуры переохлаждения вероятность замерзания капель данных размеров наибольшая при разрушении силами электрического поля, несколько меньше при разрушении механическими силами и сравнительно мала при отсутствии разрушения поверхности капель или образования водяных нитей. [25]
В результате было получено, что если при температурах от 0 до - 22 С происходит разрушение капель под действием электрических или механических сил с образованием нитей, то оно сопровождается кристаллизацией капель. Аббас и Лезем считают, что при этом не происходит смещение капли относительно стерженьков и что это смещение вообще не играет существенной роли в замерзании капель. Такой вывод следует из данных, которые были ими получены. Например, за 5-минутные интервалы вероятность замерзания капель в электрическом поле, не достигающем критических значений, или при интенсивном механическом встряхивании при температурах переохлаждения - 5, - 10, - 15 и - 20 С равна: 0; 0 02; 0 07 и 0 18 соответственно. Если же капли подвергались разрушению электрическим полем или их поверхность разрушалась с помощью изолированной нити или проводящей проволочки, то для указанных значений температуры была получена вероятность замерзания 0 44; 0 62; 0 75; 0 88 и 0 25; 0 44; 0 50, 0 58 соответственно. Следовательно, для одной и той же температуры переохлаждения вероятность замерзания капель данных размеров наибольшая при разрушении силами электрического поля, несколько меньше при разрушении механическими силами и сравнительно мала при отсутствии разрушения поверхности капель или образования водяных нитей. [26]
Страницы: 1 2