Подавление нуклеации в турбулентном потоке газа

Процесс фазового перехода газ-жидкость начинается с образованием ядер нуклеации, который носит флуктуационный характер. При этом, если процесс происходит в потоке газа, характер течения (ламинарный, либо турбулентный) может оказать влияние на процесс нуклеации. В работе экспериментально показано, что турбулентный режим течения подавляет процесс нуклеации.

Интенсивность потока кластеров при различных режимах течения

В работе представлены результаты экспериментального исследования начальной стадии конденсации аргона при истечении в вакуум из круглой длинной трубы. Ламинарный и турбулентный режим течения реализовывался различным качеством оплавления концов трубы. Для одного направления течения газа критическое число Рейнольдса составляло 2100, а для другого 3200. Это позволило провести измерения при одинаковом расходе, но при различных режимах течения. Масс-спектрометрические измерения спектра кластеров при ламинарном и турбулентном режиме течения в трубе показали, что процесс нуклеации кластеров всех размеров подавлен при турбулентном режиме течения в трубе, что видно из сопоставления кривых, отмеченных квадратиками: пустые – соответствуют ламинарному, а заполненные – турбулентному режиму течения.

Руководитель работы – д. ф.-м. н. Новопашин С.А., тел. +7 (383) 335-62-45.