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Theoretical reflections on the growth of droplets under extreme cooling conditions

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Zeitschrift für angewandte Mathematik und Physik ZAMP Aims and scope Submit manuscript

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.

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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

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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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