tiivistymisnopeus

Tiivistymisnopeus, suomeksi densifikaatiovauhti, viittaa ilmiön nopeuteen, jolla aine tiivistyy tai tiivistyy densiteetissään. Käytetty termi kattaa sekä fysikaaliset että tekniset prosessit, joissa esiintyy tiivistymistä vaihemuutoksen tai mekaanisen pakkauksen seurauksena. Siten tiivistymisnopeus voi viitata sekä kaasusta kiinteäksi tai nestemäiseksi tiivistymiseen että porojen tai kappaleiden puristumisen aiheuttamaan tilavuuden pienentymiseen.

Sovellus- ja kontekstikohtaisia muotoja:

- Tiivistyminen (condensaatio) kaasusta nestemäiseksi tai kiinteäksi: tiivistymisnopeus voi merkitä massan virtaa pinta-alaa kohti (esim. kg/(m² s)) tai massan tiivistymistä ajan suhteen. Se riippuu alijäämäisestä höyrystys- tai ylipaineesta, lämpötilagradienteista, diffuusiosta ja nukleaatio-ominaisuuksista.

- Sinteröinti ja jauheiden densifikaatio: tiivistymisnopeus voidaan merkitä suhteellisen tiheyden muutoksena dξ/dt (ξ ∈ [0,1]), ja siihen vaikuttavat lämpötila, hiukkaskoko, diffuusioreitteihin (hiukkanen pinnalla, rajapinnalla, latis) liittyvät mekanismit sekä paineolosuhteet.

- Ilmasto- ja teollisuusprosesseissa: kondensaatiota voidaan hyödyntää esimerkiksi aerosolien kasvussa, spray- ja kuivaimien prosesseissa sekä elintarvike- ja lääkeaineteollisuuden kuivauksissa.

Mittaus ja mallintaminen: tiivistymisnopeus kuvataan usein kinetic-lausekkeilla, jotka voivat noudattaa Arrhenius-tyyppistä lämpötilariippuvuutta tai diffuusio- ja pintareaktiokäyriä. On tärkeää määritellä, mikä tiivistymisnopeus mitataan sekä mikä on kyseessä oleva järjestelmä ja sen ehdot.

Huomioitavaa: termillä ei ole yhtä universaalia määrää; oikea määritelmä riippuu aineesta, prosessista ja mittausmenetelmistä.