Zusammenfassung
In der vorliegenden Arbeit wird das Tropfenwachstum, ausgehend von einheitlichen Kondensationskernen, bei extremen Abkühlungsverhältnissen rechnerisch behandelt.
Es wird gezeigt, dass das experimentell festgestellte extrem rasche Anwachsen des Tropfens nicht auf Grund des molekularen Wärme- und Diffusionsstromes erklärt werden kann, ja selbst eine formale Anpassung des Diffusionskoeffizienten allein zur Erklärung des Vorganges ungenügend ist. Die Arbeit verlangt nach einer verbesserten Theorie, die die Turbulenz-Akkreszenz als massgebenden Vorgang enthalten sollte.
Abbreviations
- A :
-
empirical constant
- a k :
-
number of nuclei inV 0
- B :
-
empirical constant
- C p :
-
specific heat at constant pressure
- C v :
-
specific heat at constant volume
- D :
-
molecular diffusion coefficient
- δ:
-
overheating factor
- ϰ:
-
adiabatic coefficient
- L :
-
condensation heat
- λ:
-
heat conduction coefficient
- M :
-
molecular weight
- M:
-
total mass
- p :
-
pressure
- R :
-
universal gas constant
- r :
-
radius of the droplet at timet
- ϱ:
-
density
- σ:
-
surface tension of water
- T :
-
temperature in the Aitken chamber at timet
- t :
-
time
- τ:
-
time of expansion
- V :
-
volume of the Aitken chamber at timet
- ( )d :
-
index for water vapour
- ( )e :
-
index for flat surface
- ( )k :
-
index for nucleus
- ( )l :
-
index for air
- ( )NaCl:
-
index for NaCl
- ( )r :
-
index referring to surface of droplet
- ( )s :
-
index for the NaCl solution
- ( )w :
-
index for liquid water
- ( )0:
-
index fort=0
References
S. Chapmann andT. G. Cowling,The Math. Theory of Non-Uniform Gases, Cambridge Univ. Press, 1952.
H. Köhler,Über die Kondensation an verschieden grossen Kondensationskernen und die Bestimmung ihrer Anzahl, Gerlands Beitrag zur Geophysik29, 168–186, 1931.
The nucleus and the Growth of Hygroskopic Droplets, Trans. Faraday Soc.32,1152 (1936).
W. Pauli,Thermodynamik, VMP-Verlag der ETH.
M. Neiburger andC. W. Chien,Computations of the Growth of Cloud Drops by Condensation Using an Electronic Digital Computer U.C.L.A. Dept. of Metereology, contributions to Metereology, Nr. 40.
H. L. Frisch andF. C. Collins,Diffusional Processes in the Growth of Aerosol Particles, Journ. Chem. Phys.20, 1797–1803 (1952).
F. C. Collins andG. E. Kimball, Ind. Eng. Chem.41, 2551 (1949).
N. A. Fuchs,Evaporation and Droplet Growth in Gazes Media, Pergamon Press 1959 (Translated from Russian).
Lord, Kelvin,On the Equilibrium of Vapour at a Curved Surface of Liquid, Proc. Roy. Soc. Edinburgh7, 63–68 (1870).
A. Sommerfeld, Bd.Thermodynamik.
F. Daniels,Outlines of Physical Chemistry N. Y. (1948).
I. E. McDonald,Erroneous Cloud Physics Application of Raoults Law, J. Met.10, 68 (1953).
S. Bernasconi andG. Gotsch,Über die Kondensation verschiedener Dämpfe bei adiabatischer Expansion, ZAMP10, 509 (1959).
G. Gotsch,Untersuchungen zum Problem der Aktivität kleiner Kondensationskerne, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule, Aachen (1961), Archiv für Meteorologie, Geophysik und Bioklimatologie, Serie A,13, 72 (1962).
O. G. Sutton, Proc. Roy. Soc. A,135, 143 (1932).
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Gyr, A. Theoretical reflections on the growth of droplets under extreme cooling conditions. Journal of Applied Mathematics and Physics (ZAMP) 13, 288–293 (1962). https://doi.org/10.1007/BF01601091
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01601091