Эффект расширения струи

С образованием жидкой нити связана еще одна осо бенность в поведении растворов полимеров, на которой следует кратко остановиться. Речь идет об эффекте расширения струи раствора полимера после выхода ее из тонкого отверстия фильеры. Этот эффект в последнее время подвергся подробному изучению, но окончательно механизм его возникновения еще не определен. [c.247]

Это общее объяснение нуждается в уточнении, поскольку, как показывает эксперимент, увеличение длины капилляра (канала фильеры) не приводит к полному исчезновению расширения струи, и диаметр жидкой струи на выходе из капилляра всегда оказывается несколько больше, чем диаметр отверстия фильеры. Несмотря на большой интерес, проявляемый к эффекту расширения струи, выходящей из фильеры, до настоящего времени не удалось установить с достаточной четкостью связь этого эффекта с показателями, характеризующими формование волокон. [c.247]

Измерения на микрофотографии показали, что при диаметре отверстия 83,3 мк диаметр струи равен 108 жк. Расширение струи и снижение скорости истечения происходит в капле, образуюш ейся при выходе струи из отверстия (часть этой капли видна на микрофотографии). Таким образом, вместо эффекта сжатия струи был обнаружен эффект расширения струи при истечении из микроотверстия в атмосферу. Этот эффект может быть объяснен увеличением роли сил поверхностного натяжения при истечении из микроотверстий. При истечении через затопленное отверстие следует принимать е = 1 и ц, = ф ,. [c.49]

В этом разделе целесообразно рассмотреть способность жидкости образовывать непрерывную нить (т. е. прядомость полимерных систем), эффект расширения струи на выходе из фильеры и неоднородность струи. [c.144]

Таким образом, из приведенных исследований следует, что эффект расширения струи представляет собой очень сложное явление. Не останавливаясь подробно на различных гипотезах, выдвинутых для объяснения этого эффекта, отметим, что поскольку он наблюдается только для [c.153]

Какую роль может играть эффект расширения струи при формовании химических волокон [c.154]

Расширение струи расплава полимеров после выхода из канала фильеры. Установлено, что увеличение градиента скорости, напряжения сдвига, а также уменьшение длины канала фильеры и температуры приводит к расширению струи расплава но выходе из фильеры [И, 14,15]. Это явление подробно изучено при формовании полиэтиленового, полипропиленового и полистирольного волокон. Зависимость расширения струи расплава от указанных факторов для разных полимеров различна, что обусловлено эластическими свойствами волокнообразующих полимеров [13]. На рис. 39.3 приведена зависимость отношения расширения струи расплава к отверстию фильеры 0 от скорости сдвига для полипропилена, полиэтилена высокой и низкой плотности. Как видно из рисунка, струя расплава с возрастанием градиента скорости постепенно расширяется. Большее увеличение угла наклона кривой для полиэтилена высокой плотности по сравнению с полипропиленом обусловлено меньшей текучестью полиэтилена. Приведенная зависимость для полиэтилена низкой плотности не характерна, т. к. она относится к полимеру с относительно низким молекулярным весом. Для полиэтилена низкой плотности с более высоким молекулярным весом эффект расширения струи расплава должен быть такой же, как и для полиэтилена высокой плотности, поскольку эластические свойства этих полимеров одинаковы. [c.539]

В мягких условиях формования на вытекающей струйке раствора образуется эластичная поверхностная пленка осажденного полимера, которая легче деформируется под действием остаточных напряжений, чем в случае жестких условий. В результате наблюдается расширение струи и, вероятно, более быстрое выравнивание профиля скоростей и снятие тангенциальных напряжений по выходе струи из канала фильеры. Это должно вести к увеличению скорости истечения раствора из фильеры при увеличении концентрации ДМФ в ванне до 85%. Эффект вытягивания струйки раствора за счет сил поверхностного натяжения ванны в этом случае, по-видимому, перекрывается теми напряжениями, которые возникают при коагуляции ее в осадительной ванне, в то время как при истечении раствора в 100%-ный ДМФ, когда исчезает межфазное натяжение, скорость истечения резко падает. Отсюда следует вывод, что на скорость истечения полимерного раствора оказывают влияние свойства поверхности раздела фаз раствор — ванна. [c.228]

Так называемые нормальные эффекты у вискозы также проявляются слабо. Их можно обнаружить по расширению струи жидкости после выхода из фильеры или по появлению эффекта Вайссенберга, который заключается в подъеме вискозы по вращающейся палочке, несмотря на действие центробежных сил. Скоагулированная вискоза обладает четко выраженной эластичностью. [c.205]

Эффект охлаждения струи, обусловленный расширением газа и понижением температуры окружающей среды, усиливается по мере приближения к устью скважины. Поэтому отложения парафина наблюдаются главным образом в верхней части подъемных труб (400—700 м от устья скважины), а также в выкидных линиях в последних парафинизация труб увеличивается в холодное время года. [c.159]

Заряженная аэрозоль, отделившись от струи, интенсивно распадается вследствие взаимного отталкивания частиц [27]. oy [2] также провел анализ снарядного режима течения взвесей по существу для тех же условий, что и в рассмотренной выше задаче. В данном случае мы имеем дело также и с магнитным полем, так как направленный перенос твердых частиц приводит к появлению тока . В итоге возникает так называемый пинч-эффект , обычно наблюдаемый в потоке плазмы. Поскольку скорость характерных взвесей существенно меньше скорости света, легко показать [2], что указанный пинч-эффект пренебрежимо мал по сравнению с силой взаимного отталкивания частиц, обусловленной наличием пространственного заряда. При снарядном течении вектор электромагнитного потока Пойнтинга (Е X Н) не равен нулю фактически вектор Пойнтинга обращается в нуль только в случае расширения сферического облака заряженных частиц [2]. Однако это обстоятельство также мало сказывается на течении взвесей. [c.297]

Известны [54) пульсирующие фильтры. Такой фильтр состоит из трубопровода с двумя симметрично расположенными ветвями, параллельными посередине и сходящимися на концах. В начале разветвления в трубопровод вмонтировано дефлекторное приспособление, выполненное в виде скругленной трубы. Оно обеспечивает попеременное отражение струи жидкости в ветви трубопровода с использованием эффекта Коанда. На параллельных участках ветвей трубопровода установлены фильтрующие сетки цилиндрической формы, с внешней стороны имеющие камеры для приема отфильтрованной жидкости. Эти камеры соединены друг с другом и с отводной частью трубопровода системой трубок, имеющих местные сужения, а также расширение на входе очищенной жидкости в сливную трубу. [c.240]

Рис. 5.26. Результаты экспериментов по разделению в системе со встречными струями смеси Нг—иРа с 4 % иРб- Элементарный эффект разделения изотопов е.л (а), коэффициент расширения тяжелой фракции Ро/Рц для 0ц=0,25 (б) и удельная энергия изотермического сжатия ири идеальном процессе (в) представлены в зависимости от коэффициента расширения легкой фракции Яо/Я/,

Для дуговых плазмотронов характерна высокая пространственно-временная стабильность плазменной струи и ее физических параметров (распределения температуры, электронной концентрации и др.). Диаметр плазменного шнура ограничен струей холодного газа и пинч-эффектом, вследствие чего увеличение силы тока не приводит к значимому расширению поперечного сечения шнура это создает возможность эффективно регулировать температуру плазмы путем вариации силы тока. При изменении силы тока от единиц до десятков [c.367]

Пароструйные эжекторы работают на принципе передачи количества движения. Двигающийся пар расширяется адиабатически, проходя через расширяющееся сопло, причем энергия его давления превращается в кинетическую энергию. Масса пара, имеющего большую скорость, направляется через камеру смешения в диффузор, сначала сходящийся, а затем расходящийся. Проходя через камеру смешения, пар захватывает определенное количество газа или пара, который подлежит откачке. Передав скорость газу, пар замедляет свое течение и вся масса поступает в диффузор, где кинетическая энергия превращается в давление, которое значительно выше, чем давление в эвакуируемой камере. Во время цикла сжатия не происходит конденсации рабочего пара. Большая степень расширения пара в четырех-или пятиступенчатых эжекторах может ускорить движение пара до числа Маха, равного 9—11. Эффект охлаждения при этом расширении пара во многих случаях вызывает образование льда в отверстии сопла, а также в горловине диффузора. Образование льда меняет расчетные размеры и мешает работе эжектора. Этого явления можно избежать, устроив вокруг сопел и диффузоров паровые рубашки. Благодаря большой скорости практически не наблюдается выделения пара или захваченного газа или обратной диффузии через всасывающее отверстие. Поэтому при помощи струй пара, проходящих через газовую вакуумную камеру, можно получить давление, в тысячи раз меньшее, чем давление водяного пара. [c.478]

Факельный (струйный) эффект при использовании перфорированных распределительных решеток делает в ряде случаев затруднительным использование слоев малой высоты (при этом высота слоя может оказаться меньше необходимой высоты активной зоны). В связи с этим только по гидродинамическим соображениям приходится увеличивать высоту слоя по сравнению с высотой действия струи в 2—3 раза при малом (е 0,55) и примерно в 4 — при большом расширении слоя. [c.598]

Однак авторы [244] не учитывали того, что это явление может быть обязано скорее эффекту трансформации давления, сходному с вышеупомянутым, чем противоположному перетоку газа. Приведенные ими значения направленных вниз скоростей у дна кольцевой зоны (до 7,6 м/с) кажутся невероятно высокими, особенно в сравнении с нашими качественными наблюдениями за скоростью газа-трассера. Эти результаты скорее поддерживают ту точку зрения, что измерения статического давления не могут давать достоверной картины движения газового потока вблизи входного отверстия, где газовая струя претерпевает внезапное расширение . Поэтому для исследования движения газа в этой области нам представляется необходимым применение метода трассера в различных вариантах. [c.60]

Свойства китита приведены в табл. 2 и 17. Изучение изменения размеров элементарной ячейки показало, что китит параллельно оси с до температуры 550° расширяется, а параллельно оси а — до 250° сжимается, а далее — расширяется. Общий эффект теплового расширения для агрегатов китита приведен на рис. 51. Стру- [c.117]

Принцип действия. Основные элементы диффузионного насоса схематически изображены на рис. 6. Температура рабочей жидкости повышается с помощью нагревателя, а горячий пар поднимается в паропровод. Направление потока реверсируется зонтичным колпачком так, что пар, проходя через сопло, уносится из высоковакуумной части насоса. Переходя из области относительно высокого в область меньшего давления, пар расширяется. При этом нормальное распределение скоростей молекул меняется, увеличивается компонент в направлении расширения, причем направленная скорость становится по величине больше тепловой для покоящегося газа. Таким образом, струя пара двигается со сверхзвуковой скоростью для данной температуры. Этот факт имеет большое значение, поскольку молекулы, выходящие с нормальным распределением скоростей, распространяясь диффузно, не вызывают эффекта откачки. Молекулы газа из высоковакуумной части диффундируют через впускное отверстие и при столкновениях с молекулами рабочей жидкости приобретают компонент скорости в направлении к форвакуумной части насоса. В результате в окрестности сопла возникает зона пониженного давления газа, и по направлению к этой зоне усиливается диффузия газа из высоковакуумной области. По мере того, как струя пара распространяется все дальше от сопла, плотность ее становится меньше, а из-за столкновений частично [c.185]

В большинстве случаев при формовании волокон наблюдается не утонение, а расширение струек жидкостей при вытекании из отверстий. Это вызывается многими причинами несоответствием скорости отвода нити от фильеры поступлению раствора, вследствие чего струя испытывает реактивный эффект (или удар) осадительной ванны или воздуха релаксацией напряжений, созданных ориентацией макромолекул в потоке и сокращением в результате этого длины струек присутствием в жидкости газообразных веществ (например, пузырьков воздуха, капролактама, летучих растворителей), вызывающих при освобождении от давления расширение струек поверхностным натяжением жидкости и т. д. [c.27]

Рассмотрим последовательно процессы, которые протекают в формующемся волокне при прохождении им осадительной ванны. Выше уже были обсуждены диффузионные процессы и принцип отверждения жидкой струи эаствора полимера. Представляет интерес несколько подробнее остановиться на вопросе о том, каким образом жидкая нить, имеющая при выходе из фильеры диаметр, равный диаметру отверстия фильеры или несколь-.<0 больший (вследствие эффекта расширения струи), превращается в конечном итоге в нить, диаметр которой сказывается приблизительно в 2,5—4 раза меньшим. Дело в том, что в начальной стадии застудневания объем студня практически равен исходному объему раствора. [c.270]

Частичная релаксация входовых напряжений при течении массы через канал фильеры проходит во времени и не заканчивается по. 1ностью даже при относительно большой длине капилляра. Предполагается, что расширение струи на выходе из фильеры связано с этими остаточными напряжениями. Снижение эффекта расширения струи за счет уве.пичения продолжительности пребывания массы в капилляре (т. е. за счет удлинения канала фильеры) не было бы рациональным, так как резкое возра-< тание давления, которое должно быть приложено для продавливания массы, не компенсируется выигрышем в диаметре вытекающей струи, тем более, что регулирование толщины нити легко достигается при формовании расплавов путем широкого варьирования фильерной в]>1тяжки (вытягивание еще не отвердевшей нити). При формовании растворов по мокрому методу эффект расширения струи выражен не очень резко. [c.143]

Отклонения от идеального поведения обусловлены эффектами на входе (профиль скорости в выпускном отверстии не ровный), гравитационными эффектами (вертикальная струя ускоряется и сокращает- о Профиль ся действием силы тяжести) и эффек- скоростей тами на выходе (рябь и поверхностная < щ. в застойность, вызванные расширением струи). Первые два эффекта были изучены теоретически Скривеном и Пигфордом [4], а также Биком [5]. Последний эффект во многих случаях незначителен, но иногда может быть значительным [6]. [c.93]

При значительных деформациях упругих тел простой сдвиг сопровождается возникновением нормальных напряжений (см. гл. 3). Движение растворов и расплавов полимеров в капиллярах (трубах) также приводит к проявлению нормальных напряжений как в радиальном, так и в аксиальном направлениях (эффект Вайссенберга). При выходе струи за пределы капилляра нормальные напряжения диссипируют, и наблюдается расширение струи. Это явление получило название эффекта Барруса оно характеризуется безразмерным параметром (рис. 4.10) [c.179]

При сдвиговой деформации вискоз, как любых упругих тел, возникают нормальные напряжения. Они являются причиной ряда явлений, наблюдаемых у вязкоупругих жидкостей, и в том числе у вискоз. Это — подъем раствора вдоль вертикально вращающегося цилиндра (эффект Вейсенберга), расширение струй (эффект Баруса), нарушение равномерности течения струй (эластическая турбулентность). Схема возникновения нормальных напряжений показана на рис. 5.16. Элементарный объем подвергается простому сдвигу. Деформация у = а(Ь. При этом возникает касательное напряжение X и вследствие упругости материала —три нормальных составляющих — Рц, Р22 и Р33. Составляющая Рц действует в направлении сдвига и проявляется, например, в упрочнении вытекающих струй напряжение Р22 действует перпендикулярно движущемуся потоку и выражается в дополнительном давлении на стенки трубопроводов составляющая Р33 действует перпендикулярно плоскости чертежа и на рисунке не обозначена. [c.124]

Что касается эффекта Баруса (расширение струй), то его слабое проявление — увеличение диаметра струй на 10—15% по сравнению с диаметром отверстий капилляра, было отмечено Кля- [c.125]

Хорошим примером, также иллюстрирующим эффект Вейзенберга, является прядение из расплава. Характерно, что диаметр жидкости, выходящей из фильеры (рис. 8.4), в несколько раз увеличивается по сравнению с диаметром выходных отверстий и образует струю, профиль которой показан на рис. 11.15. Это набухание при экструзии, называемое часто фильерным набуханием, обусловлено, по-видимому, суммарным действием нормального напряжения и обычного эластического возвратного усилия, возникающего в результате сжатия жидкости на входе в фильеру. Тот факт, что наблюдаемое явление не определяется целиком последней причиной, следует из опытов по исследованию течения в трубах различной длины. До определенной длины трубы расширение струи на выходе зависит от ее длины, после чего становится постоянным. В области, соответствующей постоянной степени разбухания, длина трубы настолько велика, что условия вытекания из нее уже не зависят от напряжений, действующих на полимер на входе в трубу. В этих условиях течения разбухание является следствием только стационарного потока в трубе. [c.232]

Метцнер и сотр. определяли расширение струи полиэтилена высокого давления и полипропилена. Отмечено постепенное увеличение расширения с возрастанием градиента скорости, при этом максимума на кривой не обнаружено (рис. 50). Увеличение угла наклона кривой для полипропилена авторы объясняют большим по сравнению с другими полимерами проявлением эластичности при течении полипропилена. Кривая для полиэтилена высокого давления не характерна, так как она относится к полимеру с низким молекулярным весом. Полиэтилен высокого давления обладает меньшей текучестью, чем полипропилен, и для него эффект расширения должен быть выражен более заметно. [c.128]

Длина канала или продолжительность пребывания расплава в канале. По данным Забицко-го 2, с увеличением длины канала или, что то же самое, продолжительности пребывания расплава в канале максимальное расширение струи уменьшается. Однако Клегом было показано, что при низких скоростях потока расширение не зависит от длины мундштука, и только большие скорости сдвига вызывают эффект, наблюдаемый Забицким и другими авторами. Кастом установлена линейная зависимость 1д(Стах—Рть) = =f(/) для медноаммиачных растворов, что указывает на релаксационный механизм этого явления. Для расплавов подобная закономерность не соблюдается. [c.129]

Эффекты, которые не учитывались в данной модели. Если имеется осесимметричное движение окружающей струю среды, то угол расширения струи и степень увлечения маасы, которая теперь пропорциональна Ыа—ы , а не Ыа, уменьшаются. Тем не менее, форма, профиля скорости, т. е. величина (и—ы< )/( а-гМсо) как функция г/г1/2, изменяется незначительно (рис. 11.11). Если истекающее вещество является менее плотным, чем в окружаю- [c.130]

Экспериментальные исследования показали, что относительное расстояние от днища до края бокового входного отверстия практически не оказывает влияния на коэффициент сопротивления входного участка аппарата. Flpit центральном входе потока вниз аппарата сопротивление входного участка с решеткой получается на 10—15 % меньше, чем при центральном входе вверх. Объясняется это, по-видимому, тем, что при выходе струи из подводящего участка вниз создается некоторый диффузорный эффект, обусловленный радиальным растеканием, а следовательно, более плавным расширением потока, при котором происходит частичный [c.190]

В вихревой трубе обеспечивается эффективное температурное разделение поступающего сжатого газа на охлажденный и нагретый потоки. Данное явление, открытое еще в 1931 г. Жозефом Ранком, до настоящего времени полностью не раскрыто, хотя предложено много гипотез для его объяснения [9, 10, 12-14]. Так, сущность вихревого эффекта пытались объяснить только перестроением в сечении соплового ввода ВТ свободного вихря в вынужденный, под действием сил трения, расширением истекающей струи из соплового ввода в осевую зону и сжатием ее в периферийной зоне ВТ за счет центробежных сил. Наиболее глубокое теоретическое объяснение вихревого эффекта в противоточной трубе, подтверждаемое экспериментами, дано А. П. Меркуловым [9], принявшим за основу гипотезу взаимодействия вихрей Г. Шепера [13] и теоретические предположения Ван Димтера [14] об энергетическом обмене в вихревой трубе за счет турбулентного перемешивания потоков. Многие специалисты по вихревому эффекту у нас в стране считают данную теорию наиболее полной. А. В. Мартынов и В. М. Бродянский [10] дали несколько иное толкование механизма вихревого процесса в трубе. [c.27]

Эффект снижения давления струи газа или жидкости в процессе протекания через сужение называется дросселирова нием. Процесс расширения газа путем дросселирования является изоэнтальпийиым и необратимым. [c.127]

Установка работает следующим образом. Сжатый компрессорный воздух или газ через приемный патрубок поступает в распределительную камеру (2), откуда по каналам ВЗУ (8) в виде высокоскоростных закрученных струй попадает в трубы (7), где и реализуется эффект температурного разделения с образованием внутреннего холодного потока и внешнего подогретого потока. Степень расширения газа устанавливается с помощью подбора площади сечения каналов ВЗУ в зависимости от величины рабочего давления и допустимого уровня потерь давления. Аналогичным образом рассчитывается и площадь сечения винтовых каналов (11) конического фазоотделителя (10). В первом модуле происходит предварительная очистка газа от капельной влаги и механических примесей, выводимых через каналы (И) в камеру (4), а затем через конденсатоот-водчик (25) в сливную емкость. Очищенный газ из приосевой области через диафрагменные каналы ВЗУ (8) и трубки (9) поступает в камеру (3), откуда через соединительный патрубок (13) и винтовые каналы ВЗУ (20) в виде высокоскоростных закрученных струй направляется в трубу (19), в которой также происходит температурное разделение газа, но степень расширения уже близка к я > 2, что обеспечивает создание условий для процесса конденсации паров с последующей сепарацией жидкой фазы в пристенную зону. [c.243]

При Qs < Qa за поворотом при входе потока в боковое ответвление образуется большая вихревая зона (значительно большая, чем при повороте потока). Этому способствует диффузорпый эффект, т. е. образование большого положительного градиента давления в месте разветвления тройника, где площадь сечения резко увеличивается по сравнению с площадью ответвления. Большой градиент давления вызывает частичный отрыв потока также и от противоположной прямой стенки, относящейся к прямому проходу (рис. 1Л63а). Обе зоны отрыва потока от стенки обусловливают местное сжатие струи как в боковом, так и в прямом ответвлении. За сжатием следует расширение потока. [c.314]

Связующее и металлы типа алюминия являются горючей основой топлива. Наличие металлических присадок в ТРТ обусловливает повышение теплопроизводительности топлива по двум причинам вследствие высоких тепловых эффектов экзотермической реакции окисления металла, а также благодаря увеличению содержания водорода в продуктах сгорания и отсутствию водяного пара в выхлопной струе, что снижает соответствующие потери энергии. Однако практическое применение металлосодержащих топлив связано с определенными проблемами, заключающимися в том, что образующиеся при расширении потока в сопле РДТТ твердые окислы металлов медленнее отдают тепло потоку (термическое запаздывание) и ускоряются не так быстро (скоростное запаздывание), как газообразные продукты сгорания, что приводит к потерям удельного импульса. Связующее представляет собой высокоэластичное вяжущее вещество, которое наполняют окислителем и частицами металлического горючего. Связующее в ТРТ выполняет несколько функций. Являясь важным источником горючей основы топлива, оно, кроме того, должно скреплять между собой дисперсные частицы окислителя и металла, образуя пластичную каучукообразную массу, способную выдерживать большие деформации, возникающие под действием термических и механических напряжений. Таким образом, связующее в значительной мере определяет ме- [c.38]

С ПОМОЩЬЮ дыма от небольшего костра, на котором сжигают богатую смолой древесину или скорлупу орехов некоторых видов пальм. Сборщик погружает в латекс деревянную палку с расширением на конце в виде лопаточки и затгм помещает смоченную латексом лопаточку в струю дыма, медленно поворачивая палку вс избежание стекания жидкости в костер (рис. 30). Дым, содержащий органические кислоты, вызывает коагуляцию латекса. Разумеется, проявляются также действие температуры (около 65") и, наконец, эффект простого выпари- [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология