Rev. Phys. Appl. (Paris) 20, 163-172 (1985)
DOI: 10.1051/rphysap:01985002003016300

Brouillards dans les mélanges vapeur gaz incondensable

T. Poinsot et J. Huetz

C.N.R.S. G.R. 14, Ecole Centrale de Paris, 92290 Châtenay-Malabry, France

Abstract
Condensation of a vapour gas mixture on a cold surface is studied experimentally. Results indicate that a non-condensable gas influences condensation in two ways : - it diminishes the wall heat flux by reducing diffusion rates; - it may trigger homogeneous nucleation of vapour in the mixture. A numerical study of the thermodynamic state of water vapour in a mixture of vapour and non-condensable gas shows that parameters governing the appearance of fogs are the mean mass fraction of non-condensable gas and the vapour temperature. The effects of these parameters are investigated and a criterion of fog appearance is proposed.

Résumé
Cette étude met en évidence les domaines d'apparition de brouillards lors de la condensation d'un mélange vapeur d'eau gaz incondensable sur une paroi froide. Les résultats expérimentaux sont comparés avec ceux d'un modèle théorique qui permet le calcul local des sursaturations au sein du mélange vapeur gaz pour un cas simple monodimensionnel. L'influence des incondensables apparaît comme déterminante, non seulement sur le flux thermique à la paroi (effet classique de blocage de la condensation par l'accumulation des incondensables sur la paroi froide) mais aussi sur l'état thermodynamique de la vapeur au sein du mélange, c'est-à-dire sur l'apparition de gouttelettes dans le mélange. Un critère de formation de ces brouillards est proposé pour le cas étudié.

PACS
6470F - Liquid vapour transitions.

Key words
condensation -- mixtures -- noncondensable gas -- mixture -- vapour gas mixture -- cold surface -- wall heat flux -- reducing diffusion rates -- homogeneous nucleation -- thermodynamic state -- water vapour -- fogs -- mean mass fraction -- vapour temperature