Untersuchung des Kondensations- und Gefrierverhaltens von freien unterkühlten molekularen Gasen und Partikeln im Nano- bis Millimeter-Größenbereich
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im untypisch kurzen Berichtszeitraum konnten anwendungsrelevante, aber kostenintensive Isotopomere von Schwefeldioxid und Ethylen im eigenen Labor synthetisiert, anschließend hochaufgelöst IR-spektrometrisch vermessen (einige Isotopomere zum ersten mal) und anschließend in einer kooperierenden Forschungsgruppe mit dem Hamiltonian-Modell unter Berücksichtigung von Resonanzkopplungen analysiert werden. Als Ergänzung zu experimentellen Ergebnissen zur Erforschung der ersten, schnell ablaufenden dendritischen Gefrierstufe von unterkühltem Wasser – hier in Form von Wassertröpfchen – wurde ein Simulationsmodell unter Anwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM) für die Simulation der Temperaturevolution und Eisproduktion im Verlauf dieser Gefrierstufe erstellt. Die Ergebnisse umfassen breite Parameterbereiche für Unterkühlung, Gefriergeschwindigkeit, Wärmeübergang zur Umgebung, so wie Tropfenradius (z.B. wurde letzterer im Bereich von 0,1 bis 1000 Mikrometer variiert), und stimmen mit dem Experiment in realistischer Weise überein.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Study of the high resolution spectrum of 32S16O18O: the ν1 and v3 bands, (2015) J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 168 (2016) 29-39
O.N. Ulenikov, E.S. Bekhtereva, Yu.V. Krivchikova, V.A. Zamotaeva, T. Buttersack, C. Sydow and S. Bauerecker
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2015.08.010) - Critical radius of supercooled water droplets: on the transition toward dendritic freezing, J. Phys. Chem. B, 120 (2016) 504-512
T. Buttersack, S. Bauerecker
(Siehe online unter https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpc)
