Дробление возмущения

Следует отметить, что принятые вьпие предположения об отсутствии полидисперсности, коалесценции и дробления частиц и слабой неравномерности полей скоростей и концентрации дисперсной фазы по сечению аппарата в реальных аппаратах могут вьшолняться лишь приближенно. В связи с этим сделанные вьпие оценки величины дисперсии волновых фронтов малых возмущений концентрации дисперсной фазы могут оказаться заниженными. [c.146]

Для движущихся в покоящейся сплошной среде капель и пузырей процесс диспергирования рассматривается с позиций гидродинамической неустойчивости, согласно которой возникающие случайные возмущения поверхности раздела фаз нарастают вплоть до дробления капли или пузыря до устойчивого размера (см. 8.1.2-8.1.4). [c.9]

Возмущения, которые вызывают дробление струи на капли, могут иметь различную природу. Они могут представлять собой возмущения формы поверхности или скорости жидкости. Возмущения могут создаваться искусственно, и тогда будет происходить вынужденный распад струи жидкости на капли. Если искусственно [c.712]

При вынужденном распаде струи одна основная гармоника в начальном сечении струи имеет существенно большую амплитуду, чем все остальные. Обычно возбуждается гармоника с частотой, близкой к той, при которой наблюдается наиболее быстрый рост амплитуды возмущения. В зависимости от значения волнового числа, при дроблении струи кроме капель основного размера образуются также так называемые капли-сателлиты меньшего диаметра. Образование капель-сателлитов объясняется нелинейным взаимодействием возмущений, в результате которого кроме основной гармоники возбуждаются также кратные гармоники. Более подробные сведения по рассматриваемым вопросам можно найти в [25]. [c.714]

Пример 8.1.2.1. Рассмотрим процесс самопроизвольного дробления струи жидкости диаметром 2,8 мм на капли. По формуле (8.1.2.2) находим, что диаметр капель, образующихся в результате дробления, равен 5,3 мм. Это согласуется с данными, представленными на рис. 8.1.2.1, где дробление струи происходит в результате роста возмущений с длиной волны, близкой к рэлеевской. [c.714]

Процесс диспергирования капель и пузырей рассматривается с позиции гидродинамической неустойчивости, которая заключается в следующем. На заданное течение двух сред накладывается небольшое по величине возмущение и определяется, будет ли со временем амплитуда возмущений уменьшаться или увеличиваться. Если возмущение затухает, система возвращается к первоначальному состоянию — устойчивому течению, если же, напротив, амплитуда возмущения возрастает, то это соответствует неустойчивому течению, которое приводит к дроблению частиц. Характерным примером гидродинамической неустойчивости является переход от ламинарного течения к турбулентному, когда силы внутреннего трения не способны подавить инерционные силы. [c.714]

Очевидно, что критерии Ше и Во или поправочные множители с и g должны определяться из опыта, так как дробление капель и пузырей всегда происходит в вязких средах, действия возмущений конечны во времени, а возмущаемые поверхности далеко не плоские. [c.716]

Если подойти к этому режиму со стороны более низких температур (переход от режима В к режиму Б), то наблюдаемые явления можно отождествить с дроблением хрупкого материала на мелкие части. С другой стороны, если вначале вальцевание проводится в режиме А, а затем в результате понижения температуры переходит в режим Б, то возникают явления, аналогичные дроблению поверхности , наблюдающемуся при истечении расплавов полимеров [29, 30]. Как это было показано в работе [31], этот неустойчивый режим возникает при критическом значении критерия Вайссенберга. Следовательно, возмущения проявляются только тогда, когда высокоэластические напряжения становятся соизмеримы с напряжениями, возникающими вследствие вязкого трения. Таким образом, упругие силы в процессе вальцевания полимеров являются своеобразным аналогом сил инерции в потоках идеальных жидкостей, поскольку именно они являются причиной нестабильного течения. [c.390]

Для капель с н <3 2 мм критерий дробления возрастает с уменьшением размера капель. Однако, если под скоростью понимать скорость капли относительно потока в критической стадии деформации (т. е. когда поверхность капли становится неустойчивой при малых возмущениях), то критерий дробления и интервал развития неустойчивости. ( > = 10,7 14) являются универсальными для капель всех размеров. [c.267]

Из подобия условий однозначности процесса распыливания топлива паровыми, пневматическими и комбинированными форсунками в неподвижную среду атмосферного воздуха, пренебрегая начальными возмущениями, гравитационными силами и дроблением капель вторичным воздухом, поступающим через регистры, получаем критериальное уравнение [c.345]

Произведем некоторые оценки, помогающие понять качественную картину рассматриваемых явлений. При этом мы воспользуемся результатами работы [4]. Общая картина дробления каждой из п струй жидкости в плазменной струе будет следующей под воздействием малых возмущений на поверхности струи жидкости возникают короткие и длинные (по сравнению с радиусом струи 6/2) волны. Благодаря динамическому воздействию плазменной струи эти волны оказываются неустойчивыми и их амплитуда быстро возрастает со временем. Неустойчивость коротких волн приводит [c.171]

При пневматическом распылении дробление лакокрасочного материала на мелкие капли (частицы) осуществляется воздушным потоком, обтекающим струю краски при выходе ее из сопла. Поэтому здесь применима теория устойчивости струи и распада капель в газовом потоке, которая является довольно сложной и решается многими авторами методом малых возмущений [c.7]

При безвоздушном распылении лакокрасочного материала для дробления вытекающей из сопла струи используется кинетическая энергия самой жидкости. Для получения плоского факела сопловое отверстие должно быть выполнено в виде узкой щели. При выходе из сопла жидкость формируется в пленку, которая на некотором расстоянии от сопла распадается на отдельные капли. Распад пленки на капли обусловливается волновыми возмущениями, которые возникают в пленке (струе) при высоких скоростях истечения жидкости из насадка. [c.39]

Более того, при выполнении неравенства (126,6) длинные волны, не симметричные относительно оси струи, приводят к дроблению струи за то же время, что и симметричные. Таким образом, общая картина дробления струи маловязкой жидкости, вылетающей из сопла с достаточно большой скоростью, представляется следующей под действием всегда имеющихся бесконечно малых возмущений на поверхности струи возникают короткие и длинные (по сравнению с радиусом струи) волны. Благодаря динамическому воздействию воздуха как короткие, так и длинные волны оказываются неустойчивыми и их амплитуда быстро возрастает во времени. Возрастание амплитуды коротких волн приводит к отрыву мелких капель и распылению жидкости. [c.648]

Представляло также интерес выявить влияние частоты и интенсивности возмущения потока, или, иными словами, влияние длины пересыпных полок и шага между ними на характер и результаты процесса. Проведены три группы опытов с дробленым кварцитом, в каждом из которых длина полок задавалась постоянной, а переменным параметром являлся шаг между ними. Сечение аппарата при этом принималось постоянным. [c.171]

В наиболее общем случае под распылением подразумевают процесс дробления струи жидкости на большое число капель и распределение этих капель в пространстве 11]. Дробление струи жидкости на капли — процесс весьма сложный, обусловленный внешними и внутренними причинами. Основной внешней причиной считают воздействие на поверхность струи аэродинамической силы, стремящейся деформировать и разорвать струю. Внутренними причинами являются различного рода начальные возмущения, связанные с конструкцией распылителя, качеством его изготовления, турбулентностью движения жидкости в распылителе и т. д. [c.8]

Метод малых возмущений применялся также в других работах [11—13]. Получена величина = 1,63, соответствующая низшим формам деления капли (раздвоению по направлению потока и образованию тора) [11 ]. Принималось во внимание также вихревое движение внутри капли, а величина определялась при различных предположениях о характере движения и деформации [12, 13]. В результате анализа нескольких подходов к оценке критерия дробления капли в потоке газа было получено значение [c.133]

Распад, обусловленный тем, что с увеличением скорости истечения струи неустойчивыми становятся возмущения разных длин волн. Наряду с мелкими частицами появляются также куски, длина которых в несколько раз превышает радиус струи. При высоких скоростях полета такие куски окажутся неустойчивыми и будут распадаться на меньшие по размеру части. Непосредственной причиной такого распада является достижение деформацией критического значения, при котором форма капли резко отличается от сферической. Наступает неустойчивость относительно малых возмущений. При этом внешние силы преодолевают силы поверхностного натяжения, вызывая дробление капли. Под действием этих сил капля принимает форму сплющивающегося эллипсоида, который превращается в жидкое кольцо — неустойчивую форму, распадающуюся на капли. На основе экспериментов [12, 22] установлено критериальное соотношение, определяющее области режимов, соответствующих дроблению (для капель 1,5—2 мм) в потоке газа [c.30]

Схема процесса монодисперсного дробления жидкости вращающимся диском при обдуве его соосным потоком воздуха представлена на рисунке 7. Жидкость поступает в центр вращающегося диска непрерывной струйкой и растекается в виде тонкой пленки, смачивая всю его поверхность. На кромке диска образуется жидкий тор. В тех местах, где этот тор наиболее легко теряет устойчивость под действием случайных возмущений, возникают выпуклости, превращающиеся в отростки. Эти отростки растут, вытягиваются и сбрасываются с кромки центробежными силами в виде приблизительно одинаковых основных капель. Наряду с основными каплями из перемычек между ними образуются более мелкие капли-спутники. Этот процесс (первый монодисперсный режим распыления) реализуется лишь при очень малых расходах жидкости (Q) и при хорошем смачивании ею поверхности вращающегося диска. [c.132]

Для удобства сопоставления теории с экспериментом в качестве показателя эффективности эмиттера принимается расстояние до точки дробления струи 1 . Если возмущение мало, т.е. выполняется условие > ЮЛ,, можно воспользоваться результатами линейной Рэлеевской теории неустойчивости и расчет произвести по формуле Боги [c.22]

Первые два инерционных члена много больше других и почти полностью компенсируют друг друга. Третий член, учитывающий поверхностное натяжение, является малым возмущением, что объясняется быстрым, по сравнению с Рэлеевским, случаем возрастания амплитуды возмущения струи. При Рэлеевском дроблении малые синусоидальные изменения радиуса жидкого цилиндра под действием сил поверхностного натяжения увеличиваются как еу ер /а, где без учета вязкости [c.27]

На рис. 2.7 приведен один из машинных профилей струи. Показано, что начальная часть струи удовлетворительно описывается линеаризованными уравнениями. Найдено также, что вблизи истока имеется участок линейного роста возмущений, переходящий в участок экспоненциального роста. С помощью модели численно исследовано влияние вязкости на процесс дробления струи (рис. 2.8). Установлено, что при большой вязкости распаду предшествует форма типа ожерелье . [c.30]

Источниками пыли являются мелкие капли, образующиеся при обычном дроблении жидкости и при нарушении режима дробления, т. е. при соударении струй или под действием дополнительных возмущений, а также в результате истирания в псевдоожиженном слое. Выравнивание гранулометрического состава частиц наложением вибраций при разбрызгивании, созданием высококачественных диспергаторов жидкости и тщательным соблюдением правил их эксплуатации позволит уменьшить унос продукта из башни. [c.196]

При дроблении струп наряду с каплями наиболее вероятного размера образуются также более крупные и более мелкие капли. Уменьшение полидисперсности капель расплава может быть достигнуто наложением на струю истекающей жидкости искусственных регулярных возмущений [220, 221, 227]. [c.147]

Рис. УП-16. Типичные примеры кривых отклика на импульсное возмущение в псевдоожиженном слое (1) и в системе слой — сепарационная зона (2) для узкой (а) и пшрокой (6) фракций дробленного кварца в аппарате диа-,

С увеличением/существенно возрастает роль т. наз. нелинейных эффектов. Последние заключаются во взаимод. разных гидродинамич. возмущений и служат главной причиной многочисл. полезных проявлений ультразвука К числу этих физ. эффектов относятся изменение формы упругих волн при их распространении кавитация акустич. течения (звуковой ветер) давление звукового излучения (радиац. давление) и др. Наиб, важным нелинейным эффектом является кавитация -образование в жидкой среде массы пульсирующих пузырьков, заполненных паром, газом или их смесью. Сложное движение пузырьков, их слияние и дробление, потеря устойчивости, происходящие под действием упругих волн, приводят к возникновению микроуцарных давлений до 800 МПа, локальному повышению т-р до 7400 К (по теоретич. оценкам), электрич. разрядов, ионизации и т. д. Изменяя условия протекания кавитации, можно регулировать кавитац. эффекты. [c.35]

Дробление струи жидкости на отдельные капли происходит при действии различных колебаний, аэродинамических ударов, кавитаций и других сложных явлений. Поверхность струи подвергается начальным возмущениям, обусловленным неровностями стенок соила,. дрожанием форсунки, турбулентными пульсациями, движением воздуха, окружающего струю, и т. п. Струя, начавшая пульсировать, при определенных условиях теряет устойчивость и распадается на капли. Условия, ири которых происходит расийд струй, рассмотрены в работах А. С. Лышевского, И. Ф, Дитя-кина, В. А. Бородина и др. Установлено, что повышение давления жидкости или скорости окружающего воздуха приводит к резкому сокращению длины струи нераспав-шейся жидкости, вышедшей из сопла. Распад струи жидкости наступает при колебаниях с длиной волны, превышающей длину окружности, невозмущенной струи. Однако получить расчетные уравнения для определения размеров капель на основании рассмотрения колебательных [c.36]

Рассмотрим теперь волны, образующиеся на свободной поверхности цилиндрической жидкой струи. Эти волны являются причиной дробления струи на капли. Поэтому нас интересуют условия, при которых малые капиллярные возмущения увеличивают амплитуду возмущений и приводят в итоге к дроблению струи. С физической точки зрения дробление медленно текущей цилиндрической струи происходит по следующей причине. Если струя в каком-то сечении утолщилась, то поверхностное натяжение стремится уменьшить свободную поверхность так, чтобы минимизировать свободную энергию. Простые геометрические соображения показывают [20], что поверхность цилиндра заданного объема уменьшится, если этот объем разобьется на сферические капли, радиус которых более чем в 1,5 раза больше радиуса цилиндра. Действительно, рассмотрим цилиндр радиусом Я и длиной . Тогда его объем и площадь поверхности Ус = кЯ Ь, 5 = 2пЯЬ, так что ,. = 5 /2. Пусть этот цилиндр распадается на п шаров радиусом г. Тогда объем шаров и их поверхность V = Акг п/Ъ, 8 = 4пг п = ЗУ /г. Из условия У, = следует, что = ЗУ /г = = 38 1/2г= 1, Ъ8 1/г или г/Я = 1, 55 /5 . Из условия 8 /8, > 1 следует, что г> , 5Я. Кроме того, можно показать, что если струя дробится на и> 2 одинаковых сферических капель, то среднее расстояние между каплями будет более , 5гп/(п - 1), причем 1 < п/(п - 1) < 2. [c.447]

Причиной дробления является неустойчивость возмущений формы поверхности цилиндрической струи, приводящая к сильному утоньшению поперечного сечения и в итоге к разрыву и выделению свободной энергии. Поскольку суммарная плопгадь поверхности образующихся капель меньше площади поверхности цилиндрической струи, то поверхностная энергия уменьшается. Все сказанное является следствием осевой симметрии струи, в плоском случае подобного не происходит. [c.447]

Взаимодействие молекулы с поверхностью часто приводит к из-мепепию в ее оптических свойствах. Сильные взаимодействия с поверхностью обычно называют хемосорбцией, тогда как взаимодействие с меньшими величинами энергии рассматривают как физическую адсорбцию. Определения хемосорбции и физической адсорбции, основанные на энергиях взаимодействия молекул с поверхностью, хотя они используются в течение многих лет для описания и разграничения этих типов адсорбции, ие могут служить определениями для обсуждения изменений в оптических спектрах поглощения. Поэтому необходимо иначе сформулировать понятия хемосорбции и физической адсорбции. Физическая адсорбция, согласно спектральным изменениям, является адсорбцией, которая ведет к возмущению электронного или стереохимического состояний молекулы, но в остальном не затрагивает ни саму молекулу, ни ее электронное окружение . Так, например, изменение в симметрии, обусловленное вандерваальсовой адсорбцией, может привести к иоявлению или к усилению слабой полосы, которая в нормальном состоянии молекулы может соответствовать теоретически запрещенному переходу. Спектральные изменения, зависящие от образования водородной связи, и изменения, которые могут быть приписаны высокой полярности поверхности, также попадают под определение физической адсорбции. Силы взаимодействия при физической адсорбции могут влиять на спектр адсорбированной молекулы, приводя или к сдвигу положения максимума поглощения (сурфатохромный сдвиг )), или к изменению интенсивности полосы поглощения. Появление новых ) полос при исследовании физической адсорбции обычно не наблюдается, так как они в общем связаны с образованием нового химического фрагмента, откуда следует, что речь идет о явлении хемосорбции. Следовательно, хемосорбцию можно определить как адсорбцию, которая приводит к образованию новых химических соединений путем дробления молекулы или путем ее электронного дополнения . Хемосорбция способствует появлению полос поглощения, которые не являются типичными ни для адсорбата, ни для адсорбента. Наблюдение новых полос также может указывать на хемосорбцию [c.10]

Ультразвуковая очистка возможна 1<ак в химически активных средах, так и в пассивных средах, не растворяю-ш,их загрязнения. В последнем случае эффект очистки несколько слабее. Механизм ультразвуковой очистки, обусловленный механическим воздействием химически пассивной среды, может быть объяснен разрушением (дроблением) пленки загрязнений, возникаюш,им в сипу появления ударной волны при аннигиляции кавитационных пузырьков вблизи места загрязнений, а также возникновением интенсивно колеблюш,ихся пузырьков, проникающих в поры, щели и зазоры между загрязнениями и твердой поверхностью очищаемой детали [177]. Такой механической очистке наиболее интенсивно подвергаются невязкие загрязнения. На очистку вязких загрязнений эффект кавитации влияет незначительно, так как в этом случае эластичная податливая пленка загрязнений растягивается и сжимается, повторяя форму возмущений поверхности колеблющихся пузырьков. [c.222]

Дробление для-первого режима течения определяется силами поверхностного натяжения, а для второго — сопротивлением воздуха движению гребней волн. Существует критическая скорость, при которой скорость синусоидальных возмущений растет с той же скоростью, что и расширение поэтому при скоростях истечения, более высоких, чем критические, синусо1идальные (возмущения будут разрушать струю раньше и длина непрерывного участка с увеличением скорости будет сокращаться. [c.10]

Как видим, для дробления капли в нестационарном газовом потоке недостаточно выполнения одного критического условия 3 > Vk2- Дробление капли происходит, когда длительность обдува становится больше критической длительности возмущения, которая по вибрационной моде близка ко времени достижения каплей критической стадии деформации. Вибрационное разрушение каплн происходит всегда после прекращения действия газового потока сверхкритической интенсивности [c.187]

Иную роль играют гидродинамические явления при формовании связующих в виде анизометричных частиц малого размера. Их значение не ограничивается частичным изменением химического состава потоков, а связано с разрушением струи полимерного раствора. Физическая картина этого процесса может быть представлена следующим образом вытекающая из отверстия фильеры струя раствора полимера попадает в гидродинамическое поле осадительной ванны за счет возмущений искажаются форма струи и ее траектория, а также происходит распад на отдельные элементы (капли). Затем происходит деформация и дробление капель с образованием волокноподобных или пленочных структур, и при наличии в потоке вихревых [c.131]

Важную роль играют тектонические и механические свойства породы со времени своего образования рудные тела обычно проходят те же ступени тектонической эволюции, что и литосфера, в которой они были сформированы. То есть, они подвергаются всем де юрмациям, передаваемым через земную кору. Структурная геология учит, что, если возмущение распространяется по земной коре, оно разрушает самые слабые (кристаллические) участки. Нарушения представляют собой более или менее протяженные плоскости сдвига, или сбросы , вдоль которых происходят относительные смещения или дислокации , величиной от нескольких сантиметров до тысяч метров. Кроме того, наблюдается истинное дробление или тектониза-ция породы, подверженной деформациям. Разломы в рудном теле могут затруднять процесс вьпцелачивания в случае сбросов выщелачивающий раствор начинает преимущественно проходить по плоскостям трещин, как было показано на опытно-промышленных объектах [157]. В этом случае растворы минуют соседние зоны минерализации и могут совсем исчезать в сбросах, которые ведут себя как карстовые воронки, Это ведет к невосполнимым потерям ценного компонента. Аналогичные проблемы возникают при сильном локальном растрескивании более или менее протяженных участков рудной эалежи, чю приводит к появлению нерегулярной системы трещин, куда просачивается вьпцелачивающий раствор. Присутствие глины в трещинах может еще более осложнить ситуацию. С другой стороны, как известно, успех подземного вьпцелачивания зависит от доступа выщелачивающих растворов ко всей рудной массе [25]. Выщелачивание наступает только при непосредственном контакте растворов с рудой, который обуславливается необходимой степенью вскрытия и доступности. Доступность можно оценивать, учитьшая несколько параметров, например, степень измельчения, объем и форму, а следовательно, удельную поверхность и размер зерен, содержание ценного компонента во вмещающей породе, а также пористость и проницаемость руды, и вмещающей породы. Особенно неблагоприятные условия возникают при незначительной пористости руды и большой пористости вмещающей породы, в этом случае выщелачивающие растворы просачиваются через вмещающую породу, не попадая в коллектор. [c.262]

Самые крупные пульсации, или вихри, являются анизотропными. Они получают свою энергию непосредственно от осредненного движения и передают ее последовательно все более и более мелким возмущениям. Энергия самых мелких вихрей переходит в тепло за счет молекулярной вязкости. В условиях стационарной турбулентности энергия, переходящая в тепло от самых мелких вихрей, должна быть равна энергии, передаваемой по каскаду частот. Случайный характер дробления вихрей в турбулизированной среде приводит к представлению о том, что турбулентные неоднородности, начиная с некоторого масштаба, можно рассматривать как изотропные. Другими словами, мелкомасштабная турбулентность как бы утрачивает непосредственную связь с крупными анизотропными вихрями, и ее свойства уже не зависят от типапотока. Для мелкомасштабного турбулентного движения приближенно выполняется условие статистического равновесия. Так приходят к понятию локальной изотропии. [c.454]

Устойчивость сферических межфазных границ. Процесс разрушения капель и пузырей — чрезвычайно сложный и характеризуется взаимодействием сил поверхностного натяжения, вязкости и сил инерции. Условия для начала дробления можно получить, анализируя устойчивость жидкой сферы в потоке другой жидкости. Решение этой задачи даже в рамках малых возмущений очень сложно. Поэтому рассмотрим устойчивость первоначально плоской границы раздела двух идеальных жидкостей (т. е. эффекты вязкости отбрасываются) с плотностями Р , ра и поверхностным натяжением 2, движущихся с относительной скоростью V вдоль этой границы и с ускорением g в направлении, иерпендикулярном к границе, причем > О, если направлено от первой фазы ко второй. [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология