凝结系数是描述气液界面传热传质机理的一个重要参数。在气液平衡状态下,凝结系数等于蒸发系数;而在实际应用中,近平衡状态时也经常假定蒸发系数等于凝结系数。
在经典的蒸发/凝结理论中,基于以下假定:①界面碰撞分子的分子速率分布满足平衡条件下的麦克斯韦速率分布;②气体为理想气体,满足理想气体状态方程;③界面上无分子反射过程碰撞界面的分子能全部蒸发或凝结下来;④蒸发过程与凝结过程可看作两个相对独立的过程,界面的传质可以通过凝结流率来描述,即从蒸气空间向着界面运动的分子质量流率与从液面到蒸气空间的分子质量流率之差。但是实际过程中,并不都能同时满足以上条件,因此引入了凝结系数来表征理想假设情况偏离实际情况的程度。
对于凝结现象及凝结系数的研究主要通过理论分析、实验研究和分子动力学模拟这三种方法进行,但由于气液界面的复杂性且极难控制,因此不同的实验方法得到的实验值偏差较大。随着计算机技术的发展,分子动力学模拟技术日臻成熟,展示出一定的优越性。经前人实验与分子动力学模拟的结果显示,水在323.15开时,其凝结系数在0.9~1;氩在90开时,其凝结系数约为0.8。