Development of experimental methods for measurement of nucleation rates in mixtures present in clean and polluted atmospheres.
Project goals
Binary nucleation is an important mechanism of formation of atmospheric aerosols, which influence human health and global climate. The urgent demand for nucleation rate data for atmospherically relevant systems (mixtures of air with vapors of water, sulfuric and nitric acids, ammonia etc.) can only be satisfied by development of new experimental methods and devices. Proposed project is based on the excellence of both laboratoires in the fields of fluid dynamics, transport phenomena, and aerosol science.It comprises four tasks: (i.) Development of a Laminar Co-Flow Tube, a device to study binary nucleation using an entirely new method. Flow visualization will be used to find the limits of stability and CFD methods will be applied to compute the flow filed. (ii.) Improvement of the Shock-Tube method. A limitation by available growth time will be removed. (iii.) Improvement of the Static-Diffusion-Chamber method. (iv.) Testing the experimental setups with selected systems.
Keywords
thermodynamicsnucleationatmospheric aerosolsshock tubediffusion cloud chamber
Public support
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
Programme
Grants of distinctly investigative character focused on the sphere of research pursued at present particularly in the Academy of Sciences of the Czech Republic
Call for proposals
Výzkumné granty 2 (SAV02002-AB)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
—
Alternative language
Project name in Czech
Vývoj experimentálních metod pro měření rychlostí nukleace ve směsích přítomných v čisté a znečištěné atmosféře
Annotation in Czech
Binární nukleace je důležitým mechanismem tvorby atmosférických aerosolů, které mají vliv na lidské zdraví i globální klima. K získání dat o rychlosti nukleace v atmosféricky relevantních systémech (směsi vzduchu s parami vody, kyseliny sírové, dusičné,čpavku apod.) je nezbytně nutné vyvíjet nové experimentální postupy a přístroje. Projekt staví na spojení vysoké erudice obou navrhujících pracovišť v oblasti dynamiky tekutin, transportních procesů a aerosolů. Má čtyři části: (i.) Vývoj laminární souproudé trubice, přístroje k měření binární nukleace zcela novým postupem. Meze stability proudění budou určeny pomocí vizualizace, rychlostní pole bude počítáno metodami CFD. (ii.) Zdokonalení metody rázové trubice. Novou konstrukcí se prodlouží doba pro růst kapek. (iii.) Zdokonalení metody statické difúzní komory. (iv.) Testování experimentálních zařízení ve vybraných látkových systémech.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BJ - Thermodynamics
CEP - secondary branch
BK - Liquid mechanics
CEP - another secondary branch
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10403 - Physical chemistry
20303 - Thermodynamics
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
A new method, the laminar co-flow tube, was developed to enable the measurement of nucleation rates in gas mixtures modeling the atmospheric conditions. The diffusion chamber and the shock tube methods were improved. New nucleation data was obtained.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2002
Realization period - end
Jan 1, 2006
Project status
U - Finished project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP07-AV0-IA-U/03:3
Data delivery date
Apr 3, 2009
Finance
Total approved costs
8,681 thou. CZK
Public financial support
4,097 thou. CZK
Other public sources
3,506 thou. CZK
Non public and foreign sources
1,078 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
8 681 CZK thou.
Public support
4 097 CZK thou.
47%
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
CEP
BJ - Thermodynamics
Solution period
01. 01. 2002 - 01. 01. 2006