Поверхностное натяжение жидкостей динамическое

Методы измерения поверхностного натяжения жидкостей делят на статические, полустатические и динамические. [c.37]

Процесс дробления струи жидкости на капли обусловлен многими факторами. Основные из них скорость истечения струи жидкости, геометрические размеры (диаметр, угол раскрытия формы струи и др.), динамический коэффициент вязкости, плотность и поверхностное натяжение жидкости, плотность и давление окружающей ороситель среды. [c.228]

Здесь а — поверхностное натяжение жидкости, г — скрытая теплота испарения, — коэффициенты динамической и кинематической вязкости. Чем больше число тем эффективнее теплоноситель. Поскольку параметры, входящие в N , по-разному зависят от температуры, то функция N (7) имеет минимум, отвечающий наивыгоднейшему температурному диапазону работы термосифона. Однако эта величина не полностью характеризует теплоноситель и лишь отражает его свойства в жидком состоянии. По этому числу предпочтение следует отдать дистиллированной воде (ее скрытая теплота испарения велика 2400 кДж/кг). Однако при минусовых температурах вода замерзает. Для исключения замерзания составляется смесь воды со спиртом в процентном отношении. Аммиак обладает большим (сильно нарастающим с повышением температуры) избыточным давлением и плотностью паров теплоносителя в заданном температурном диапазоне, хотя уступает воде по значению скрытой теплоты испарения (ниже в 2 раза, чем у воды). Но аммиак токсичен, и требуется особая осторожность при заправке. Подходящим теплоносителем для термосифонов является и ацетон, но он в =5 раз уступает воде по параметру качества. [c.246]

Объем парового пространства выпарного аппарата определяют, исходя из условия обеспечения достаточно полного отделения вторичного пара от капелек упариваемого раствора, во избежание потерь раствора и загрязнения конденсата последующего корпуса. Основную причину увлажнения вторичного пара усматривают в малом поверхностном натяжении жидкости а, которое наряду с высокой динамической вязкостью р, способствует пенообразованию. Уменьшения пенообразования достигают до- бавлением веществ, увеличивающих а. Но и при высоком о происходит увлажнение вторичного пара из-за механического увлечения капелек жидкости. [c.227]

С увеличением размера пузырьков закономерности их движения отличаются от рассмотренных выше. Это объясняется снижением влияния поверхностного натяжения жидкости (по сравнению с ее динамическим действием) на форму пузырьков. При этом пузырьки теряют сферическую форму, сплющиваются. Траектория движения таких пузырьков отклоняется от вертикальной скорость их подъема с увеличением размера изменяется несущественно (рис. 6-20). На рисунке по оси абсцисс отложен средний диаметр пузырька, рассчитанный как диаметр шара, объем которого равен объему пузырька. [c.133]

Здесь Е — коэффициент поверхностного натяжения жидкости р , Рс плотности жидкости и газа и — скорость истечения жидкости из форсунки Р динамическая вязкость жидкости Др — перепад давления на форсунке к толщина пелены жидкости на срезе сопла форсунки. [c.551]

Методы определения поверхностного натяжения жидкостей обычно делят на статические и динамические [1, 6, 7, 15—17, 109]. Измерение поверхностного натяжения статическими методами проводят при неподвижных или медленно образующихся поверхностях раздела, а динамическими — при движущихся и непрерывно обновляющихся поверхностях. К группе статических методов относят метод неподвижной капли и метод капиллярного поднятия. К этой же группе можно отнести метод измерения наибольшего давления в пузырьках (каплях), метод отрыва кольца, метод Вильгельми и метод взвешивания (счета) капель. К динамическим относят следующие методы капиллярных волн, колеблющихся струй, вращающейся капли. [c.73]

Наиболее доступными для экспериментального измерения поверхностного натяжения являются системы жидкость — газ и жидкость — л<идкость. Существующие методы дают возможность измерять о при неподвижной межфазной поверхности (статические) и при движущейся поверхности раздела (динамические). Недостатком динамических методов является сложность их аппаратурного оформления. Кроме того, для надежного измерения поверхностного натяжения растворов, и, в частности, растворов ПАВ, необходимо их выдерживать определенное время для установления равновесия в поверхностном слое. [c.11]

Количество жидкости, уносимой газовым потоком, зависит от скорости газа, его динамической вязкости и плотности, а также от поверхностного натяжения жидкости и определяется по формуле [c.109]

Поскольку вязкость и поверхностное натяжение жидкостей уменьшаются с повышением температуры, полезно при нанесении жидкой фазы динамическим способом поддерживать температуру колонки, на 1—2° С ниже температуры кипения растворителя. При использовании такого растворителя, как изопентан, имеющего температуру кипения 24,7 °С, можно соблюсти это условие, проводя все операции при комнатной температуре. Взаимосвязь толщины пленки с условиями ее образования при динамическом способе нанесения была изучена Кайзером [2, 12] и позже Новотным с сотр. [35—37]. Было установлено, что толщина пленки жидкой неподвижной фазы df зависит от концентрации жидкой фазы в растворе с, скорости движения жидкости в капилляре и,, вязкости т] и поверхностного натяжения раствора 0, следующим образом [c.75]

Пузырек при своем движении испытывает воздействие следующих сил гидростатического давления Ро, акустического давления аРл, где а — коэффициент усреднения давления на рассматриваемом участке синусоиды давления пара и газа Рп.т в пузырьке сил поверхностного натяжения Ре динамического давления, создаваемого потоком жидкости Рд. Мы не учитываем силы вязкого трения, так как для жидкостей с малой вязкостью (вода, водные растворы кислот и щелочей), применяемых в ультразвуковой технологии, силы вязкого трения незначительны. Учитывая, что пульсации полостей на ультразвуковых частотах протекают за весьма [c.154]

Пузырек пара, имеющий по сравнению с жидкостью весьма малый удельный вес, удерживается на поверхности подогревателя силой поверхностного натяжения жидкости. Однако после достижения паровым пузырьком отрывной величины под действием возросшей подъемной силы и силы динамического воздействия движущегося потока жидкости пузырек отрывается от подогревателя. Оторвавшийся пузырек перемещается к свободной поверхности жидкости и переходит в паровое пространство над ней. [c.42]

При растекании поверхность жидкости непрерывно увеличивается (в условиях натекания). Соответственно изменяется и удельная адсорбция. Прежнее (до изменения площади) значение адсорбции может восстановиться за счет молекул ПАВ, которые поступят из объема раствора к поверхности вследствие диффузии. Таким образом, фактическое значение адсорбции зависит от со-отнощения скорости формирования адсорбционного слоя (в простейшем случае — от скорости диффузии молекул ПАВ) и скорости увеличения поверхности жидкости (т. е. от скорости смачивания). В подобных (динамических) условиях поверхностное натяжение раствора может быть значительно выше, чем в статических условиях (при неизменной поверхности жидкости). В результате повышения поверхностного натяжения жидкости изменится и движущая сила растекания. [c.200]

Зависимость поверхностного натяжения растворов от скорости образования поверхности раздела фаз обнаруживается весьма отчетливо при измерении поверхностного натяжения растворов динамическими методами. Показателен в этом отношении следующий пример [305]. Поверхностное натяжение водных растворов сапонина (смесь глюкозидов) измерялось методом максимального давления пузырька воздуха Рмакс, который выдавливался из капиллярной трубки в жидкость. При малом времени образования пузырька равновесный адсорбционный слой не успевает образоваться и измеренное поверхностное натяжение раствора оказывается выше, чем при термодинамическом равновесии. При увеличении времени формирования пузырька фактическая адсорбция сапонина возрастает (более длительное время происходит диффузия из объема раствора), соответственно поверхностное натяжение уменьшается (рис. .13). [c.200]

В промышленных аппаратах чаще других используется динамический режим образования пузырей. В этом режиме наиболее важными параметрами, характеризующими процесс, являются объемный расход газа, диаметр сопла и объем газовой камеры. Поверхностное натяжение существенно только при относительно малых расходах газа. Эффекты вязкости в жидкой фазе проявляются либо при очень больших расходах газа, либо при работе с очень вязкими жидкостями. Плотность газа становится существенной при очень высоких скоростях истечения и при повышенных давлениях. [c.49]

Плотность р , г/см . , , Температура плавления, °С Температура кипения, °С Температура, при которой жидкость имеет максимальную плотность, °С. ... Динамическая вязкость, сП Поверхностное натяжение, [c.224]

В жидкостных системах для межфазной поверхности предложены соотношения, в которые входит безразмерный критерий Вебера Уе. Он представляет собой отношение динамического давления жидкости, стремящегося разрушить каплю, к противостоящим ему силам поверхностного натяжения, способствующим их коалесценции. Следовательно, при жидкостной экстракции можно ожидать, что межфазная поверхность, определяющая массопередачу, увеличивается с увеличением критерия Вебера. [c.172]

Образование пленок мен<ду масляными каплями показывает, что действие поверхностных сил, препятствующих слиянию капель, для параллельного слоя жидкости никогда не может возникнуть просто из гидродинамических сил и инвариантного поверхностного натяжения. По аналогии с подобной системой газ — жидкость, для которой имеются более полные данные, можно уверенно предположить, что следует различать два типа жидких пленок, соответствующих неустойчивой и стойкой пенам (Китченер и Купер, 1959). Неустойчивая пленка — это такая, в которой поверхностные силы достаточны, чтобы образовать толстую пленку в динамическом состоянии, но она не способна выдержать равновесное давление в статическом состоянии. [c.79]

В динамической системе эффекты Марангони и Гиббса способствуют временной стабилизации жидкой пленки, так как в любой точке, где за счет внешних сил пленка утончается до предела, возникает местное увеличение поверхностного натяжения, противодействующее утончению. Градиент поверхностного натяжения проявляется не только в поверхностном монослое, но и в части близлежащей жидкости вследствие действия сил вязкости. Согласно этому механизму, названному поверхностным переходом, возможна стабилизация любых потенциальных точек разрыва. Наоборот, на утолщенной поверхности происходит падение местного натяжения, что [c.87]

Растворенные газы (даже углеводороды) понижают поверхностное натяжение нефти [131 —132], но эффект менее значителен, и изменения, возможно, обусловлены наличием молекул растворенного газа. Этот факт имеет большое значение для промышленности, где вязкость и поверхностное натяжение жидкости могут влиять на количество нефти, извлеченной при определенных условиях. Большая часть того, что было сказано, относится к межфазному (граничному) натяжению [133—134]. В системе нефть — вода pH водной фазы окажет влияние на межфазное натяжение это изменение не велико для нефтепродуктов с высокой степенью очистки, но увеличение pH, наблюдающееся в случае плохо очищенных или слегка окисленных нефтей, вызовет быстрое уменьшение меж-фазного натяжения [134—135]. Изменение поверхностного натяжения на границе раздела нефть — щелочная вода было предложено как метод контроля для последующей очистки или окисления таких продуктов, как, например, турбинные и изоляторные масла [136—138]. В тех случаях, когда поверхностное или межфазное натяжение понижается присутствием растворенных веществ, которые имеют тенденцию образовывать поверхностную пленку, требуется некоторое время, чтобы получить конечную концентрацию и, следовательно, — конечное значение натяжения. В таких системах необходимо различать динамическое и статическое натяжения первое относится к неокисленной поверхности, имеющей [c.183]

Поверхностное натяжение жидкостей легко определяют прямым экспериментальным путем. Описанные в литературе многочисленные методы измерения поверхностного натяжения на жидких (подвижных) поверхностях раздела подразделяют на три основные группы 1) статические (методы капиллярного по,анятия и лежачей или висячей капли) 2) полустатические [методы максимального давления пузырька (капли), отрыва кольца, отрыва пластинки, взвешивания или счета капель] 3) динамические (методы капиллярных волн, колеблющихся струй). [c.310]

Так как динамическое определение расклинивающего давления приобретает свое полное значение и смысл при его молекулярно-модельной теоретической интерпретации, то в качестве подготовительного этапа рассмотрим микрокартину тех нарушений закона Паскаля, которые свое интегральное выражение получают в расклинивающем давлении как функции толщины прослойки. Это рассмотрение является обобщением и уточнением трактовки Баккера [10] поверхностного натяжения жидкостей. [c.36]

Так как влияние динамической вязкости было изучено предварительно, авторы смогли, используя растворы изопропилового спирта в воде (Я/—Я/У), у которых, наряду с изменением поверхностного натяжения, менялась и вязкость, выде- лить влияние поверхностного натяжения на рассеяние вещества в пленке. На рис. 3, 4 приведены зависимости Оэфф от о для различных гидродинамических режимов пленочного течения. Для удобства сравнения приведены данные и по остальным исследованным жидкостям. Из рис. 3, 4 видно, что изменение параметров волнового течения пленки, вызванное уменьшением поверхностного натяжения жидкости, приводит, как и следовало ожидать, к увеличению эффективного коэффициента перемешивания (Оэфф а - ). [c.62]

Теория. Исходя из режима потока при кризисе кипения (см. рис. 23), Типпетс предложил упрощенную модель процесса [80, 82]. Первый шаг в этой теории состоит в нахождении максимальной толщины пленки жидкости, которая может сохраняться стабильной, когда динамическая сила направлена против стабилизирующего влияния поверхностного натяжения жидкости (нестабильность Гельмгольца). Таким образом, определяется критическая длина волны Ь , представляющая собой предел, вне которого небольшие возмущения будут расти экспоненциально со временем. Эта длина волны равна [c.182]

Модель дает неплохое совпадение с экспериментом. Тем не менее, как отмечено в работе [87], принятые авторами [77] условия отрыва не вьшолняются при низких и высоких скоростях образования капли. Авторы [87] предложили модель, в которой рассматривается также двухстадийный процесс образования каш1и. Однако объем капли в конце первой стадии определяется из баланса не только сил тяжести и поверхностного натяжения, но также силы сопротивления и силы динамического давления жидкости. Для определения времени отрыва используется найденная из эксперимента и представленная в виде корреляционного соотношения скорость центра капли в момент отрьша. Модель проверена в широком диапазоне изменения параметров и дает удовлетворительное совпадение с экспериментом. Существенным недостатком является то, что формулы, по которым проводятся вычисления, слишком громоздки. Подводя итог сказанному, отметим, что в настоящее время трудно рекомендовать надежный и удобный метод расчета отрывного объема капель в динамическом режиме, основываясь только на полуэмпирических моделях. Для проведения инженерных расчетов можно использовать эмпирические корреляции. Одна из таких корреляций рекомендована в работе [84]. [c.57]

Отметив, что данные Шулмэна и др. относятся к полной задержке, т. е. ко всей жидкости, находящейся в насадке, автор не указывает, что формула Баченэна обобщает результаты, относящиеся лишь к динамической задержке, т. е. той части жидкости, которая находится в движении и, в частности, быстро стекает из колонны по прекращении ее орошения. Именно эта составляющая количества задерживаемой жидкости не зависит от поверхностного натяжения, в то время как полная задержка, согласно Шулмэну и др., зависит от него в заметной степени вследствие существенности влияния поверхностного натяжения на статическую задержку, соответствующую той части жидкости, которая остается в насадке по прекращении орошения. Примеч. пер. [c.224]

При проведении таких расчетов возникает вопрос о том, какие значения поверхностного натяжения следует использовать в уравнениях (1.2), (1.3), Как известно, значения а зависят от кривизны поверхности. Однако отличия о от объемных значений обнаруживаются при г, приближающихся по порядку величины к расстояниям между молекулами. По Толмену, поверхностное натяжение вогнутого мениска должно быть для г = 10 нм, примерно на выше, чем плоского. Однако молекулярно-динамические расчеты [49] приводят к выводу о неприменимости уравнения Толмена к малым каплям жидкости (г = 2- 4 нм). [c.19]

Здесь 7 р — критическая удельная тепловая нагрузка, вт/я -, ц., — динамический коэффициент вязкости жидкости, н-сек1м -, Лш — теплопроводность жидкости, от1(м град) р, и рп — плотность жидкости и пара, кг/ж — теплота парообразования, дж кг Гнас — температура насыщения, К а — поверхностное натяжение на границе раздела между жидкостью и паром, /л — теплоемкость жидкости, дж1 кг град). [c.575]

Удельная межфазная поверхность полидгсперсной системы газовых пузырей определяется свойствами жидкости и газа и их приведенными скоростями и не зависит от конструкции барботера. Влияние последней на газосодержание, а следовательно, и на удельную поверхность контакта фаз проявляется только при малых высотах барботажного слоя, например на ситчатых тарелках массообменных аппаратов, где высота расширяющейся струи газа соизмерима с общей высотой слоя динамической пены. Влияние свойств газа и жидкости на величину а при массовом барботаже очень сложно, доказательством чего могут, например, служить результаты исследований удельной межфазной поверхности в бар-ботажном реакторе, секционированном ситчатыми тарелками [14]. Эти опыты показали, что при приблизительно одинаковых физических свойствах жидкостей (вязкости, поверхностном натяжении и плотности) величина а для растворов электролитов оказалась значительно выше, чем для недиссоциированных жидкостей. Различие значений а наблюдалось и для разных растворов электролитов при постоянстве указанных физических свойств жидкостей. [c.19]

Смотреть страницы где упоминается термин Поверхностное натяжение жидкостей динамическое: [c.103] [c.226] [c.238] [c.226] [c.238] [c.126] [c.109] [c.127] [c.177] [c.186] [c.190] [c.69] [c.228] [c.271] [c.266] [c.14] [c.368] [c.142] [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология