Статья

Статья

Тепломассообмен и физическая газодинамика

2004. Т. 42. № 4. С. 608–617

Паршакова М.А.

Многомерная кинетика зародышеобразования в системах жидкость–пар

В представленной работе метастабильная система описывается как ансамбль локально выделенных статистически независимых центров, на каждом из которых может возникнуть один и только один зародыш радиуса, близкого к критическому. Полагается, что это событие возникает в результате флуктуаций в гетерофазной подсистеме и приводит к формированию жизнеспособного зародыша в данной точке пространства. Процесс его появления рассматривается как первый переход броуновской частицы через потенциальный барьер. Исходя из принципов неравновесной термодинамики, получены динамические уравнения роста пузырька (капли), которые отвечают соотношениям Онзагера. Эти формулы используются в качестве уравнений Ланжевена в многомерном фазовом пространстве и связываются с соответствующим уравнением Фоккера–Планка, решение которого позволяет определить локальную частоту появления жизнеспособного зародыша и, как следствие, частоту его появления во всей системе. Приведено альтернативное выражение для частоты гомогенного стационарного зародышеобразования, которое отличается от классического предэкспоненциальным множителем и в случае, когда можно ограничиться одним параметром (радиусом), дает близкие границы достижимого перегрева (пересыщения). Полученный результат нетрудно обобщить на случай гетерогенного зародышеобразования, если известно выражение для неравновесной работы пузырька (капли) и распределение гетерогенных центров.

УДК: 536.423