如何避免核化过热度问题？

在给定温度Tf和定压pf下，半径为r的蒸汽核存在的条件是其内部的压力pb能够克服表面张力的作用。因此存在如下平衡关系：

为了将压力和温度关联起来，可以使用饱和温度和饱和压力下的克劳修斯-克拉佩龙方程：

假设vg≫vf，则有

应用理想气体状态方程，pgvg=RTg，式（3-38）变为

将压力在液体压力pf和气泡内压力pb之间积分，得到

式中 Tb，Tsat——分别为压力为pb和pf时的饱和温度。因此有(https://www.daowen.com)

将式（3.36）代入式（3.41），得到

因此需要过热度（Tb-Tsat）来维持气泡的存在。根据式（3-36），当2σ/pfr≪1时，pb≈pf，。因此保持直径为r的气泡存在的液体过热度为

式（3-43）只能用于远低于临界压力pc的情况下。接近临界压力时，式（3-38）的假设不能满足。

对于均质核化，r为分子尺度的量级，因此液体的过热度Tb-Tsat将非常高。对于纯水在大气压下计算的均质核化的过热度将达到220℃，比实际测量的值要高得多。主要的原因在于水中所溶解的气体或杂质将大幅降低核化所需的过热度。

在固体壁面或者悬浮体上的核化过程，其表面的微小凹坑（约10-3 mm的量级）将作为气相的存储空间，这将为核化过程的气液界面提供一定角度的开口，固体壁面凹坑的尺寸分布在一定的范围内。这些将大大降低壁面上核化所需要的过热度。