文档介绍：过热液氦均匀核化速率的确定低温与超导第34卷第2期低温技术CryogenicsCryo.&,林文胜,鲁雪生(上海交通大学制冷与低温工程研究所,上海200030)摘要:预测不同压力下过热液氦的均匀核化速率是十分重要的,,分子聚集理论,涨落理论等研究液体均匀核化的方法,对过热液氦的均匀核化速率进行了计算,,:液氦;均匀核化速率;动力学理论;分子聚集理论;涨落理论PredictionofthehomogeneousnucleationrateofsuperheatedliquidheliumDongLei,"nWensheng,LuXuesheng(InstituteofRefrigerationandCryogenics,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China)Abstract:Itisquiteimpo~anttopredictthehomogeneousnucleationrate0fsuperheatedliquidheliumunderdifferentpressures,be—,ic,themolecularaggregationandthefluctuationtheorywhichareusedtoresearchonhomogeneousnucleationofliquids,andbesides,paredandana-:Liquidhehum,Homogeneousnucleationrate,ictheory,Molecularaggregationtheory,Fluctuationtheory1前言我们通常所说的液氦是指He的液态相,包括常流氦HeI和超流氦He?.在一些应用液氦的场合,有可能会发生气蚀现象,,尤其是极限过热度,均匀核化速率这些过热区特有的参数,它们直接影响系统压力和温度的变化过程,对这些参数的计算关系到模型最终计算精度的问题;此外,核化速率是研究沸腾换热过程的重要基础,也是动力学理论赖以计算物质极限过热度的基础,如果能够确定过热液氦的均匀核化速率,,,通常分为两种方法:,对如何方便,,,认为形成一个临界尺寸气核的条件为:P一P=2~r/(1)收稿日期:2005—1O一17作者简介:董磊,男,1981年出生,硕士研究生,主要研究方向为低温技术及应用?llO?低温技术Cryogenics第2期式(1)即为Laplace方程,其中P为液体的过热温度,对应的饱和蒸气压,P为液体实际所处压力,or为表面张力,:F=47rr2o'/3=16~ror/3(p-p)(2)然后根据动力学理论来推导,可得到经典核化速率方程:J=ANexp{一16~ror/[3kT,.(-p)]}(3)式中:.,为均匀核化速率,A为碰撞概率,?为阿伏加德罗常数,[1的碰撞概率A=kT,u./h,,表达式可以写为:.,=?(后P/h)exp卜16~ro"_j/[/3kT.(一P)]}(4)有些文献将核化速率认为是在单位体积内形成活化团的定常速率,根据在单位体积内包含分子数为的活化团的数密度,以及在定温下形成一个