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Einen wichtigen Einfluß auf den Anteil der freien Grenzflächenenergie hat neben der
Temperatur die Oberflächengestalt (Krümmung). Konvexe Oberflächengestalten erhöhen und
konkave Formen verringern den Anteil.
Der daraus entstehende Differenzdruck ∆p zwischen den Phasen (auch Kapillarer
Krümmungsdruck (π σ ) genannt), der von der Grenzflächenspannung σ und dem
Krümmungsradius r abhängig ist, gibt GRASSMANN 36
Flüssigkeit umschlossene Blase wie folgt an:
für eine kugelförmige, ganz von
∆p
=
π σ
4 ⋅σ
=
d
2 ⋅σ
=
r
(4.2.12)
Beispielrechnung für Wasser 100 °C und Blasenradius 0,1 mm:
mN
2 ⋅ 58,92 ⋅
m
∆p
=
= 1178, 4 ⋅ Pa
0,0001⋅
m
Dieser Differenzdruck muß zusätzlich durch den erhöhten Dampfdruck im Blasenkeim
überwunden werden. Der Dampfdruck ist abhängig von der Überhitzung der Lösung (∆p =
ƒ(∆T)).
Bei ansteigendener Überhitzungen (∆T) werden zunehmend Vertiefungen mit kleinerem
Krümmungsradius r der Grenzfläche zur Flüssigkeit angeregt, so daß sich die Heizfläche
allmählich mit aktiven Blasenkeimstellen bedeckt.
In analoger Weise nimmt die Anzahl aktiver Blasenkeimstellen auch mit wachsendem
Siededruck zu, da die Oberflächenspannung σ abnimmt und die Steigung der
Dampfdruckkurve (dp/dT) größer wird. 37
36 Grassmann, P.: Physikalische Grundlagen der Verfahrenstechnik. Salle + Sauerländer (Otto Salle
Verlag, Frankfurt am Main Berlin München; Verlag Sauerländer, Aarau Frankfurt am Main Salzburg)
37 Verein Deutscher Ingenieure: VDI-Wärmeatlas Berechnungsblätter für den Wärmeübergang. VDI
Verlag 1991; S. Ha 1