О скорости движения капель и пузырей в сплошной среде

На рис. 2.43, а демонстрируются явления, сопутствующие всплыванию сферической капли (пузыря) в неограниченном объеме более тяжелой сплошной среды. При трении поверхностных слоев капли о сплошную среду они перемещаются в направлении движения этой среды относительно капли, вовлекая в циркуляционное движение жидкость внутри капли (газ внутри пузыря), — в соответствии с направлением циркуляционных токов (см. рис. 2.43, б). Вторая причина деформации обусловлена "стремлением" капли, пузыря двигаться в сплошной среде в режиме наименьшего гидравлического сопротивления. В самом деле увеличение поперечного размера капли при деформации, конечно, повышает ее сопротивление, но сопутствующее существенное уменьшение скорости движения (а степень ее влияния высока — см.разд.2.7.4) в значительной мере его снижает. В условиях деформируемости капли, пузыря на скорость их движения в сплошной среде может оказывать заметное влияние поверхностное натяжение на границе дискретного элемента и среды. Силы поверхностного натяжения стремятся минимизировать поверхность этого элемента, а значит сохранить его сферическую форму. В качестве конкурирующего фактора при малых скоростях скольжения выступают силы вязкости. Соотнесе- [c.244]

Скорость движения капель. Имеющиеся различия в определении скоростей движения для капель, пузырей и твердых частиц связаны с различным характером их взаимодействия со сплошной средой на границе раздела фаз. На частицу дисперсной фазы, движущейся в среде сплошной фазы, одновременно действуют архимедова сила, сопротивление жидкости и поверхностные силы. Суммарное воздействие этих сил приводит к тому, что зависимость скорости движения капли от ее объема в общем случае носит экстремальный характер. Лишь сравнительно мелкие капли дисперсной фазы имеют сферическую форму. На практике всегда имеют дело с каплями эллиптической или вообще неправильной формы. Поэтому часто при движении капель несферической формы используется понятие об истинном номинальном диаметре , диаметре шара, имеющего такой же объем, что и рассматриваемая несферическая капля. Для капель, помимо этого, наблюдается вращение их вокруг оси и возникновение внутренней циркуляции, при которой мелкие капли движутся быстрее, чем соответствующие твердые частицы, что является следствием подвижности поверхности капли. [c.121]

Циркуляция слабо выражена в мелких (порядка 1 мм и менее) каплях и пузырях из-за низкой относительной скорости дисперсной и сплошной фаз, а также из-за существенного внутреннего сопротивления циркуляции внутри мелкой капли. Деформация мелкой капли дополнительно подавлена еще действием сил поверхностного натяжения. По указанным причинам мелкие капли и пузыри движутся в сплошной среде со скоростями, достаточно близкими к рассчитанным по формуле (2.72). Однако при увеличении размеров капель и пузырей влияние внутренней циркуляции возрастает, деформация выражена все заметнее. В этих случаях необходимо вносить поправки в выражения для коэффициента лобового сопротивления (см. формулу (ц) в разд. 2.7.4). В результате совместного действия рассмотренных эффектов скорость движения капель и пузырей относительно сплошной среды возрастает — по приближенным оценкам в 1,5 раза в сравнении с недеформируемыми твердыми шариками. [c.245]

На частицу дпсперсной фазы, движущуюся в среде сплошной фазы, действуют одновременно архимедова сила, сопротивление жидкости и поверхностные силы. Суммарное воздействие этих сил приводит к тому, что завпспмость скорости диспергированной частицы от ее объема в общем случае носит экстремальный характер. Лишь сравнительно мелкпе частицы дисперсной фазы [32] имеют сферическую форму. На практике всегда приходится иметь дело с каплями и пузырями, которые пмеют ярко выраженную эллиптическую или вообще неправильную форму [32]. На движение крупных частиц дисперсной фазы оказывает также влияние воз-никновепие в них циркуляционных токов, колебание и вращение частнц [65]. Прп этом экспериментальные зависимости скорости движения частпц дисперсной фазы от физических параметров системы часто не удается линеаризовать обычными методами [65, 66 . [c.296]