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On the dynamics of hemispherical phase growth in nonuniform concentration fields

1968; Elsevier BV; Volume: 11; Issue: 4 Linguagem: Inglês

10.1016/0017-9310(68)90072-0

1879-2189

H. Y. Cheh, Charles W. Tobias,

Fluid Dynamics and Mixing

Theoretical calculations on the dynamics of asymptotic bubble growth in an initially nonuniform concentration field are performed. A significant simplification is achieved by noting that the Jakob number for mass transfer is usually small so that the convective transport can be neglected in comparison with the diffusive transport. Numerical solutions are obtained for the growth rate of a hemispherical bubble on a surface with linear and exponential initial concentration fields of the supersaturated gas in the diffusion boundary layers and also for the cases involving concentration fields resulting from the constant interfacial concentration and the constant mass flux experiments. Des calculs théoriques sur la dynamique de la croissance asymptotique des bulles sont effectués dans un champ de concentration initialement non-uniforme. Une simplification sensible est réalisée en remarquant que le nombre de Jakob pour le transport de masse est habituellement faible de telle façon que le transport par convection peut être négligé par rapport au transport par diffusion. On a obtenu des solutions numériques pour la vitesse de croissance d'une bulle hémisphérique sur une surface avec des champs de concentration initiaux linéaires et exponentiels du gaz sursaturé dans les couches limites de diffusion et aussi pour les cas où l'on suppose des champs de concentration provenant des expériences à concentration interfaciale constante et à flux de masse constant. Es werden theoretische Berechnungen durchgeführt über die Dynamik des asymptotischen Anwachsens von Blasen in einem anfänglich ungleichförmigen Konzentrationsfeld. Eine wesentliche Vereinfachung wird durch die Vernachlässigung des konvektiven Transportes gegenüber dem Diffusionstransport erreicht, was bei kleinen Jakob-Zahlen für Stofftransport gewöhnlich möglich ist. Numerische Lösungen werden erhalten für die Anwachsgeschwindigkeit einer halbkugeligen Blase an einer Oberfläche mit linearer oder exponentieller Anfangsverteilung des Konzentrationsfeldes des überhitzten Gases in der Diffusionsgrenzschicht, sowie für die Fälle, dass sich Konzentrationsfelder aus konstanten Zwischenschichtkonzentrationen ergeben, und dass der Massenstrom konstant ist.