Колебания поверхности

Динамические методы. Среди рассмотренных методов определения поверхностного натяжения только метод капиллярного поднятия и метод равновесной формы капли или пузырька полностью статичны, а в остальных методах измерение связано с более или менее быстрым изменением величины поверхности. Несмотря на это, динамическими принято называть только такие методы, в которых поверхностное натяжение измеряется при ритмичных колебаниях поверхности жидкости. Такие колебания возникают в струях, при деформации капель, а также на поверхности возмущаемой жидкости. Во всех этих случаях стремление жидкости уменьшить свою свободную поверхность, мерой чего является поверхностное натяжение, противодействует увеличению поверхности. Если под [c.121]

Любая другая схема привела бы к колебаниям уровня и соответствующим колебаниям поверхности теплопередачи в кубе колонны. Расход греющего пара и его давление (или обе величины одновременно) нужно было бы изменять по сложному закону, чтобы поддерживать заданную скорость парового потока на входе в колонну. [c.87]

Кроме очередных осмотров могут быть внеочередные осмотры соору жений иосле стихийных бедствий (пожаров, ураганных ветров, ливней, боль ших снегопадов, после колебаний поверхности земли в районах с повышенной сейсмичностью) или аварий. [c.41]

Нетрудно сообразить, что для возможности возникновения механизма обратной связи, основанного на колебаниях поверхности раздела (фронта пламени) под действием акустических колебаний, необходимо чтобы период колебаний поверхности раздела был в два раза больше акустического. Действительно, это видно из следующих простых соображений. Увеличение, вследствие волнообразования, общей площади поверхности раздела ведет, как известно, к увеличению эффективной скорости распространения пламени. Чтобы эффективная скорость распространения пламепи изменялась в ритме акустических колебаний (а это необходимо для возникновения обратной связи), надо, чтобы период колебаний поверхности пламени был бы в два раза больше периода акустических колебаний, поскольку площадь поверхности раздела (фронта пламени) будет увеличиваться как при выгибе ее в положительном, так и в отрицательном направлении оси X. Для большей наглядности соответствующие схемы приведепы на рис. 75. Слева приведен случай, когда периоды акустических колебаний (переменная Ьр) и колебаний поверхности раздела (переменная 6х) совпадают. Тогда период изменения площади поверхности раздела Ьз оказывается вдвое меньше акустического. Справа на том же рисунке приведен случай, когда период колебаний поверхности раздела превосходит период акустических колебаний вдвое изменение бз происходит в этом [c.338]

Первый из тх гидродинамический— позволяет рассчитать рз как тепловой поток. соответствующий началу неустойчивых колебаний поверхности раздела жидкость-пар. Наиболее надежными представляются соотношения [c.183]

Еще одна особенность влияния колебаний на естественную конвекцию наблюдается в том случае, если колеблется не поверхность, а сама жидкость. В этих условиях механизмы переноса более сложны, чем при колебаниях поверхности. К настоящему времени довольно подробно исследовано влияние зву- [c.656]

Очевидно, что наблюдаемая выпуклость является наружной поверхностью ртутной пленки в октане. Профиль пленки, видимый на фотографии (рис. .9), представляет собой поверхность вращения. Некоторая область у вершины выпуклости имеет форму, близкую к сферической. Максимальная высота выпуклости, достигнутая в данных опытах, составляла 2 мм при радиусе кривизны 4,8 мм. Дальнейшее поступление октана приводило к разрыву ртутной пленки. Интересно отметить, что колебания поверхности ртути мало влияют на устойчивость ртутной пленки. [c.143]

Образование ртутных пузырей можно наблюдать также и лри фильтрации ртути через фильтровальную бумагу в воронке. На дне приемной колбы имеется слой ртути толщиной 5—6 мм, а над ртутью слой октана 10—15 мм. Падающая сверху из воронки ртутная капля, проникая через слой октана в нижележащий объем ртути, увлекает вместе с собой обволакивающий ее слой октана. Эта пленка октана, прорываясь, собирается в каплю, которая всплывает к поверхности ртути. При этом на поверхности выдавливается выпуклая ртутная пленка, которая некоторое время препятствует выходу капли октана наружу. Образующиеся пленки с горизонтальным диаметром 5—8 мм существуют несколько секунд, несмотря на интенсивные колебания поверхности ртути, вызываемые падением ртутной струи с высоты 100—120 мм. [c.144]

Из этих результатов следует, что в случае массопередачи из капель общее время коалесценции почти не зависит от концентрации зависит лишь скорость первой стадии. При изучении кадров высокоскоростной киносъемки обнаружено, что на этой стадии возбужда- лись значительные колебания поверхности. Они приводили после 1 разрыва пленки к возникновению обратного потока дисперсной. -фазы из объема, что равносильно его разбавлению. Такое явление снижало влияние градиента концентрации на коалесценцию после- дующих вторичных капель. Однако при высоких концентрациях ацетона межфазная турбулентность была настолько значительна, > что обеспечивала мгновенную коалесценцию. [c.288]

Часто электростатические преобразователи конденсаторного типа применяют для исследования колебаний поверхности ОК или другого объекта. Конструкция и расчет таких емкостных преобразователей рассмотрены в [176]. Чувствительность разработанного преобразователя 100 В/мкм, диапазон частот 1. .. 70 МГц. [c.71]

Разность хода лучей в плечах интерферометра выставлена так, чтобы она была равна нечетному числу четвертей световой волны. Длина этой волны выбирается довольно больщой, например 0,6328 мкм для гелий-неонового лазера. Тогда при незначительных колебаниях поверхности ОК косинусоидальный закон изменения интенсивности интерферирующих лучей аппроксимируется линейной зависимостью при амплитуде до 3 10 мм. [c.77]

Колебания поверхности капель и пузырей [c.598]

Рис. 6.10.5.3. Зависимость амплитуды колебаний поверхности слоя порошка А1(0Н)з от частоты колебаний при приведенной скорости воздуха 0,0015 м/с, высоте слоя Я= 2,1 м и диаметре й = 40 мм

Здесь а>о = 2тс/о - так называемая круговая (циклическая) частота колебаний (волны), названная так в отличие от обычной частоты колебаний, равной числу полных циклов колебаний за одну секунду ф - константа, называемая начальной фазой колебаний. Значение аргумента Oq/ + ф носит название фазы колебаний. Таким образом, плоскость х = t является поверхностью с неизменной фазой колебаний (поверхностью равной фазы) и распространяется со скоростью с. При распространении волны полный цикл изменения состояния среды имеет протяженность, называемую длиной волны. Полный цикл изменения состояния среды в точке носит название периода колебаний. Обозначив длину волны через X, а период через Т, имеем очевидные соотношения [c.34]

Регистрация любой физической величины, характеризующей волновое акустическое поле в среде или колеблющемся теле, может быть использована для получения информации о состоянии объекта контроля, в частности о на -личии в нем внутренних неоднородностей и дефектов. Обычно регистрируют колебания поверхности объекта контроля, чаще всего с помощью пьезоприемников. На электрических выводах последних возникает переменное электрическое напряжение (сигнал), характеризуемое тремя основными параметрами амплитудой, частотой и фазой. Поскольку эти параметры зависят от времени, оно также может являться информативным параметром сигналов. Чтобы определить свойство или выявить дефект, необходимо правильно выбрать информативные параметры сигналов, которые будут определять вариант контроля. Хотя свойства объекта влияют на любые характеристики поля и, следовательно, на параметры сигналов, регистрация их изменений может быть раз -личной по сложности. Например, изменение фазы волны на границе с дефектом гораздо труднее измерить, чем уменьшение амплитуды прошедшей волны. [c.109]

Посредством пространственной и частотной фильтрации, осуществляемой микропроцессором, из совокупности колебаний поверхности в месте регистрации выделяются импульсы, соответствующие поверхностной волне в частотном интервале приблизительно от 2 до 7 МГц. С целью пространственной фильтрации в процессе измерения возбуждающий лазер перемещается в направлении оси изделия с помощью шагового двигателя, благодаря чему изменяется длина базы, на которой проводятся измерения. Соответственно изменяется время распространения импульса от излучателя к приемнику. По этому времени вычисляется скорость распространения волны, причем знание точного расстояния между излучателем и приемником становится необязательным. [c.214]

Вблизи перехода от устойчивого горения к неустойчивому величина случайного возмущения изменяется по закону = = 0 ехр кг — гЫ). При га < 1 о) ф О, 2 = 0 при га > 1 о) = О, г ф О, т. е. в области устойчивого режима возмущения вызывают затухающие колебания поверхности жидкости, а в области неустойчивости возмущения нарастают по амплитуде, а колебания отсутствуют. [c.199]

Как и в задаче Ландау, при скоростях горения, меньших критической, равновесие достигается через колебания поверхности, а за пределом устойчивого горения амплитуда возмущения возрастает по мере увеличения скорости горения. [c.210]

В предельных ситуациях интенсивная турбулизация (перемешивание) прогретого слоя жидкости с нижележащими холодными массами ведет к потере тепла из реакционного слоя. Это создает предпосылки для парадоксального эффекта возникновение возмущений жидкости вблизи предела устойчивости, там, где существуют колебания поверхности и растекание возмущений, способно привести к увеличению критического диаметра горения кг- За пределом устойчивости, где колебания отсутствуют, указанное явление невозможно. [c.213]

На рис. V-16 данные ряда работ сопоставлены с уравнением (V,30) наличие или отсутствие поршней показано точками, расположенными, соответственно, выше или ниже пунктирной прямой. Состояние слоя оценивалось авторами субъективно, и за начало возникновения поршней принимался момент, когда перемещения свободной поверхности псевдоожиженного слоя становились достаточно заметными. Так, однц авторы отмечали заметное или значительное колебание поверхности слоя другие регистрировали хорошую, удовлетворительную или плохую однородность слоя, и эти оценки принимались, соответственно, за слабый барботаж пузырей, возникновение поршней и ярко выраженный поршневой режим. В одной из абот описан слой в состоянии плохой однородности, которое, видимо, соответствует интенсивному барботажу пузырей или началу их образования. В других работах определяли условия возникновения поршней, причем в первой из них зафиксированы скорости газа в начале поршневого режима. [c.193]

Здесь gj(u равно амплитуде звуковой волны на поверхности жидкости. Поэтому, когда интенсивность звуковой волны достигает некоторой критической величины, пульсация поверхности перерастает в нестабильность, п жидкость разбивается на капли. Анализ уравненияМатью показывает,что колебания поверхности будут устойчивыми, пока частота вынужденных колебаний вдвое меньше частоты источника звуковых волн. Согласно Кельвину, для ряби с длиной волны 2л/к частота определяется выражением [аА /(рз + pj)] [c.50]

Предположим далее, что поверхностное натяжение уменьшается на некотором участке до величины — о. Тогда, как показывает анализ, в этом месте происходит увеличение амплитуды колебаний с течением времени, а на остальных участках колебания поверхности продолжаются почти с той же частотой Кельвина. Этого следует ожидать, так как поверхность должна растягиваться там, где поверхностная энергия уменьшилась. При <сГо возникает нестабильность, несколько менее выраженная чем та, которую рассматривали ранее (см. стр. 30), ибо в данном случае увеличение амплитуды линейное, а не экспоненциальное, т. е. более медленное. Но когда и поверхностное натяжение становится отрицательным при а О, нестабильность растет экспоненциально во времени. В атодг случае образование капель было бы практически мгновенным. Так, этот расчет дает определенную, хотя и идеализированную модель для внутриповерхностной турбулентности . [c.65]

Бесконтактное оптическое наблюдение за колебаниями поверхности контролируемого твердого тела осуществляют с помощью лазерного интерферометра [14]. Одна из возможных схем показана на рис. 1.30 справа. Луч высокостабилизированного лазера 9 расщепляют полупрозрачным зеркалом 8 на два луча, которые отражаются от зеркала 6 и ОК 5, поверхность которого колеблется под действием ультразвуковой волны. Лучи фокусируют линзой 10 и принимают фотоумножителем 11. Разность хода лучей в плечах интерферометра выставлена так, чтобы она была равна нечетному числу четвертей световых волн. Длина волны выбирается довольно большой (например, 0,6328 мкм от гелий-неонового лазера). Тогда косинусоидальный закон изменения интенсивности интерферирующих лучей при колебаниях поверхности изделия аппроксимируется линейной зависимостью при амплитуде до 3-10 м. Из сигнала на фотоумножителе фильтром 12 выделяют низкочастотную составляющую, соответствующую мешающим вибрациям, усиливают ее усилителем 7 и управляют перемещениями зеркала 6, которое укрепляют на компенсирующем его движение пьезоэлементе. Таким образом отстраиваются от влияния вибраций. [c.73]

Коллективная модель ядра. За последние 15 лет усилейно разрабатывается коллективная модель ядра, которая учитывает индивидуальные для отдельных нуклонов и коллективные для всего ядра движения ядерных частиц и их совокупности. Движение отдельных нуклонов и их энергия передается всему коллективу ядерных частиц, что приводит к колебаниям поверхности ядра и вызывает его деформацию. Деформация приводит к резкому изменению свойств ядра, нарушению его симметрии и всех тех количественных характеристик, которые отражают состояние ядерной симметрии. [c.50]

Утоньшение ненных и эмульсионных пленок может приводить к возникновению метастабильно-равновесного состояния, которому соответствует условие и = —Ра (точка А на рис. IX—9). При этом толщина пленки зависит от концентрации электролита при увеличении концентрации электролита, когда электростатическая составляющая расклинивающего давления падает, происходит уменьшение равновесной толщины пленки. Пока пленка не очень тонка (Л 1 мкм), она окрашена интерференционными полосами. При высоких концентрациях электролита пленки имеют такую малую толщину, что теряют способность отражать свет при этом возникают так называемые первичные (или обычные) черные пленки. Кроме того, с ростом концентрации электролита падает и высота энергетического барьера, который препятствует выходу пленки из этого состояния метастабильного равновесия, т. е. падает ее устойчивость. Тепловые колебания поверхности — возникновение на ней рассмотренных в 1 гл. VIII волн Мандельштама — содействуют преодолению этого потенциального барьера. Если при этом нет иных факторов стабилизации, то такое (локальное) преодоление энергетического барьера приводит к прорыву пленки. [c.260]

Выше уже говорилось, что полученные результаты приближенно справедливы и для случая горения, т. е. для режимов, характеризуедшх отличными от нуля и 2. Поэтому свяжем колебания поверхности раздела с возмущениями эффективной скорости распространения пламени. Как видно из формул (16.5) и (16.7), возмущение скорости распространения пламени Ы/ определяется равенством [c.340]

Колебания рассматриваемого типа поддерживаются механизмом, отличным от описанных выше. Здесь уже нельзя говорить о вихреобразовании за стабилизатором и о колебаниях поверхности фронта нламени как о главных причинах поддержания вибрационного характера горения. Вероятно, здесь будет неточным даже само понятие фронта пламени , понимаемого как некоторая поверхность достаточно малой толщины. Горение имеет здесь вследствие сильной турбулизации скорее объемный характер. [c.378]

Выше, в конце 38, уже говорилось, что для того, чтобы колебания поверхности фронта пламени могли играть роль механизма обратной связи, поддерживаюш,его акустические колебания среды, период этого волнообразования должен быть вдвое больше периода акустических колебаний (в переменной равного я). Поэтому для анализа изаимодействия волнообразования на поверхности пламени и акустических колебаний следует рассматривать только те диапазоны значений т , для которых Сх является отрицательной веш ественной величиной. При этом наибольший интерес представляет первый из этих интервалов 1,39<иг2<9, который соответствует [как это следует из формулы (49.3)] наименьшим амплитудам смеш ений среды при акустических колебаниях Ац. [c.444]

Здесь (б5)д — амплытуда колебаний поверхности пламени. Заметим, что, согласно графику функции А(г ) на рис. 101, существуют моменты, когда А 2 ) становится равным нулю, а фронт пламени перестает быть возмущенным. Очевидно, что при этом 5 достигает минимума, т. е. указанные моменты соответствуют в приведенной записи 83 =— б8)д (минимуму 68). Следовательно, естественным состоянием фронта пламени считается некоторая средняя искривленность, а наибольшими возмущениями [соответствующими б6 =+(б15)ц и 68=—(б 5 о)] такие, которые либо удваивают эту среднюю искривленность, либо сводят ее до нуля. В первом случае происходит увеличение поверхности пламени против средней величины, во втором случае уменьшение этой поверхности. [c.448]

Bergles A. E., J. Heat Transfer, 91, 152 (1969). [Имеется перевод Берг-лис. Влияние колебаний поверхности нагрева на кипение в большом объеме.— Труды амер. о-ва инж.-мех., сер. С, Теплопередача, 1969,. № I, с. 123.1 [c.663]

Это условие означает, что межфазная поверхность полностью заторможена ПАВ и скорость в вязком слое изменяется более сильно, чем в случае чистой поверхности. При этом задача аналогична поведению возмущений в вязком пограничном слое бесконечной жидкости, ограниченной твердой упругой поверхностью, соверщающей малые колебания [45]. Колебания поверхности приводят к гармоническим колебаниям продольного градиента давления др/дх с частотой со и соответствующему возмущению скорости в жидкости и(2, О. Возникающий при этом вязкий пограничный слой имеет толщину [c.461]

Из многочисленных направлений развития акустических методов контроля назовем разработку бесконтактных преобразователей лазерных возбудителей и приемников, электромагнитно-акустических преобразователей, основанных на возбуждении колебаний поверхности объекта внешним элeкtpoмaгнитным полем. Это открывает возможность повышения производительности при автоматическом контроле. [c.18]

Кроме пьезоэффекта для возбуждения и приема акустических волн используют также другие явления (табл. 1.8), на которых основаны различные типы элек-троакустических преобразователей (ЭАП). Преимущество их перед ПЭП в бескон-тактности, т.е. они не требуют контактной жидкости. В большинстве из них электрическая или тепловая энергия преобразуется в упругие колебания поверхности изделия в самом изделии. [c.68]

Колебания поверхности весьма полезны, поскольку они обеспечивают интенсивное перемешивание как снаружи, так и внутри частищ>1. По данным [15], отношение коэффищ1ентов эффективной и молекулярной диффузии для колеблющихся капель превышает 10. [c.598]

Приведенные примеры приводят к заключеншо, что при сопоставимых значениях диссипации мощности колебания позволяют получать существенно более высоте значение поверхности контакта фаз при высоких коэффициентах массоотдачи за счет колебаний поверхности капель и пузырей. [c.599]

Под воздействием лазерных импульсов происходит быстрый нагрев поверхности, благодаря чему возникают термические напряжения, порождающие сложную совокупность волн - объемных, сдвиговых, лэмбовских, в частности, поверхностную волну. Энергия отдельного импульса составляет около 5 мДж и по мнению разработчиков не приводит к заметной модификации поверхности. Излучение лазера фокусируется в линию на поверхности изделия, перпендикулярную его оси, что способствует преимущественной генерации поверхностной волны, направленной вдоль оси. Вызванные волной колебания поверхности регистрируют на некотором расстоянии с помощью лазерного интер -ферометра. Для этого используют отраженный от колеблющейся поверхности луч от второго, аргонового лазера, работающего в непрерывном режиме, модулированный по фазе колебаниями поверхности. Луч фокусируется и направляется на интерферометр Фабри-Перо. Последний преобразует фазовые сдвиги отраженной световой волны в изменения интенсивности света, регистрируемые с помощью фотодиода. [c.214]

Возьмем перед корнем знак плюс и проанализируем результат. При = (i iPi) < 4a2gpjOp2 = выражение для I становится комплексным, что отвечает колебаниям поверхности с амплитудой порядка u uJ2a-i g. Действительно, сравнение (95) с выражением для длины волны возмущения [см. уравнение (83)1 Я. = Яоехр kz — iat), которое при и < 1 и разложении в ряд вблизи критической точки имеет вид Яо (1 — i(ot), позволяет заключить, что Яо — = u uzlia g. [c.209]

Теория не дает связи частоты колебаний поверхности с параметрами горения. Качественно, однако, йожно ожидать следующее. По мере приближения к критической точке колебания поверхности горения, вызванные возмущениями, будут затухать [c.212]

В предкритической области горения, как показал анализ в предыдущих рЛделах главы, время сгорания возмущений, генерируемых процессом горения, часто оказывается меньше или сравнимо со временем растекания возмущений. Колебания поверхности горения при одновременном движении волн возмущения создают конвективное перемешивание слоя жидкости некоторой толщины, прилегающего к поверхности горения. Возмущения поверхности усиливают теплообмен в поверхностном слое и способны расширить прогретый слой за счет дополнения кондук-тивной теплопередачи конвективной [38]. Если слабая турбули-зация поверхности жидкости способна усилить поступление паров в газовую фазу, что может наблюдаться у веществ с горячим пламенем, то интенсивное перемешивание приповерхностного слоя может настолько охладить прогретый слой, а также зону химической реакции, что нарушатся условия теплового равновесия и горение затухнет. [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология