Взаимодействие капель

Описание движения дисперсной фазы в зоне стесненного осаждения включает уравнение неразрывности и уравнение, определяющее скорость движения капель. С учетом взаимодействия капель друг с другом уравнение неразрывности для капель объемом [c.295]

Механизм взаимодействия капель в постоянном поле такой же, как и в переменном поле. Однако диполь-дипольное контактирование в электростатическом поле усиливается кулоновским взаимодействием частиц, сопровождаемым интенсивным встречным движением капель. В результате улучшается обработка и очистка светлых нефтепродуктов. [c.375]

Дисперсная фаза объемная доля, гидродинамическое взаимодействие между каплями, флокуляция вязкость, деформация капель при сдвиге распределение капель по размерам методика приготовления эмульсии, межфазное натяжение, поведение капель при сдвиге, взаимодействие с непрерывной фазой, взаимодействие капель химический состав. [c.12]

Таким образом, чем ближе подходят капли друг к другу,.тем сильнее они притягиваются, что и объясняет механизм ускорения процесса коалесценции. (Подробно вопросы взаимодействия капель и их коалесценции в поле рассматриваются в последующих главах и в Приложении). [c.20]

При увеличении частоты можно, очевидно, достигнуть такой области, где это условие нарушится при этом сила взаимодействия капель уменьшится. Выше было показано, что критические частоты имеют порядок мегагерц. Поэтому для электрических полей промышленной частоты влиянием частоты на силу взаимодействия капель можно пренебречь. [c.21]

Помимо однородных электрических полей промышленной частоты в некоторых конструкциях аппаратов по подготовке нефти применяют неоднородные электрические поля постоянного напряжения. Механизм взаимодействия капель в постоянном поле такой же, как и в переменном электрическом поле промышленной частоты, однако интегральный эффект этого взаимодействия будет больше. Введем интегральную характеристику силового взаимодействия, которую опреде- [c.21]

Пробивное напряжение для нефти также имеет предел. Все это может несколько видоизменить картину взаимодействия капель эмульсии в поле. Так, известно, что при сближении капель во внешнем электрическом поле среднее напряжение поля между их ближайшими точками возрастает (см. Приложение, раздел 4) и может превысить пробивное напряжение разделяющей капли пленки нефти. Это приводит к электрическому пробою между каплями, потенциалы на них выравниваются и силовое взаимодействие прекращается. В постоянном поле капли после пробоя начнут расходиться, а в переменном— удаляться и приближаться на расстояние, при котором происходит пробой. С прекращением силового взаимодействия между каплями ослабевает и процесс их коалесценции. [c.23]

Различные авторы определяли оптимальную напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве. Для этого снимали графики зависимости скорости выпадения свободной воды при отстое эмульсии, пропущенной предварительно через электрическое поле, от напряженности поля. Зависимость скорости расслоения эмульсий от напряженности электрического поля всегда имеет экстремальный характер (рис. 2.18). Экстремум не острый, хотя и ярко выраженный, а его положение зависит от большого числа внешних факторов. Для большей части слабоконцентрированных эмульсий он находится в области 2,0—3,5 кВ/см. Возникновение экстремума обычно объясняют дроблением наиболее крупных капель эмульсин в электрическом поле большой напряженности. Другой и, на наш взгляд, более правдоподобной причиной возникновения экстремальной зависимости может быть ослабление силового взаимодействия капель эмульсии за счет электрического пробоя между ними в полях с напряженностью выше критической. Подобный механизм позволяет объяснить не только наличие экстремума на исследуемой зависимости, но и ослабление эффекта от воздействия электрического поля на эмульсию при повышении проводимости нефти. [c.41]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КАПЕЛЬ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ [c.191]

Пленка на поверхности капель активно разрушается при взаимодействии капель в электрическом поле. Процесс слияния капель происходит следующим образом. [c.8]

Рис. 1.1. Поляризация взаимодействующих капель в электрическом

Движение ионов в нефти, которая имеет гораздо большую вязкость, чем вода, вызывает движение жидкости и образование в ее объеме электрогидродинамических потоков. Это происходит потому, что движение ионов в вязкой жидкости передается нейтральным частицам, а это, в свою очередь, приводит к интенсивному перемешиванию жидкости, увеличивая интенсивность взаимодействия капель. [c.10]

Применение газового зазора иллюстрируется на рис. 1.9. При подаче высокого напряжения на коронирующие электроды в газовой среде над поверхностью нефти образуется коронный разряд. Движение носителей зарядов в нефти вызывает появление потоков в слое жидкости. В результате возникает интенсивное перемешивание и взаимодействие капель, приводящее к их слиянию. [c.19]

Сила взаимодействия капель воды в нефтяной эмульсии, помещенной в электрическое поле с напряженностью Е, равна [c.22]

Многие процессы химической технологии проводятся при движении через трубопроводы и аппараты двухфазных потоков. В этих потоках одна из фаз обычно является дисперсной, а другая — сплошной (дисперсионная среда), причем первая распределена в объеме второй в виде частиц, капель, пузырей, пленок и т. п. Взаимное направление обеих фаз в потоке может быть различным. Например, движение твердых частиц и потока газа при пневмотранспорте, пузырей пара и кипящей жидкости в вертикальных трубках выпарных аппаратов с естественной циркуляцией (см. главу IX) направлено в одну сторону, т. е. является прямоточным. Во многих других случаях фазы движутся в противоположных направлениях, т. е. их движение противоточное. При противотоке фаз осуществляется, в частности, взаимодействие пленок стекающей вниз жидкости с восходящими потоками газа или пара в пленочных или насадочных абсорбционных и ректификационных колоннах, взаимодействие капель с потоком другой жидкости (сплошной фазой) в полых или насадочных колонных экстракторах (см. главы XI и XII) и т. д. Картина взаимного движения фаз в аппарате в целом или на отдельных его участках часто более сложная, чем при прямотоке или противотоке, например в аппаратах с псевдоожиженным слоем или на тарелках массообменных аппаратов при барботаже (см. главу XI). [c.111]

Флокуляция особенно характерна для обратных эмульсий, в которых силы дальнего электростатического отталкивания обычно иеве-лики из-за малых значений заряда капель. - Однако и для заряженных капель в обратной эмульсии электростатическое отталкивание при достаточной их концентрации может не обеспечивать устойчивости к флокуляции это связано с тем, что 1из-за небольшого содержания электролитов в системе и низкого значения диэлектрической проницаемости среды толщина ионной атмосферы может быть очень велика (микроны и десятки микрон), что соизмеримо с расстоянием между каплями. Напомним, что положение энергетического барьера взаимодействия частиц, определяемого равновесием сил молекулярного притяжения и электростатического отталкивания (см. 4 гл. IX), отвечает толщине зазора, близкой к удвоенной толщине ионной атмосферы поэтому капли в достаточно концентрированных обратных эмульсиях как бы уже с самого начала расположены на расстояниях, соответствующих преодолению энергетического барьера. Устойчивость обратных эмульсий к флокуляции возможна при наличии структурно-механического барьера, обеспечивающего достаточно малую величину энергии взаимодействия капель при этом электростатическое отталкивание может содействовать уменьшению сил притяжения частиц. Проблема стабилизации обратных эмульсий против флокуляции капель приобрела в последнее время большое значение в связи с попытками использования подобных систем в виде водно-топливных эмульсий, содержащих до 30% воды. Введение эмульгированной воды в бензин и другие топлива, помимо более эффективного использования горючего, обеспечивают повышение его октанового числа и улучшение состава выхлопных газов при работе двигателя внутреннего сгорания. [c.290]

Следует отметить, что в связи с отсутствием математического описания процесса взаимодействия капель экспериментальные исследования этого явления представляют существенный интерес. Формальное использование зависимостей (2.69) —(2.71), конечно, не решает проблему полностью, хотя бы из-за узкого диапазона изменения отношения размеров взаимодействующих капель однако информация, обобщенная этими зависимостями, и кино-граммы, приводимые в [2.41], позволяют выдвигать разумные гипотезы об эффективности взаимодействия между различными фракциями в процессе коагуляции. [c.115]

Модель упорядоченного взаимодействия основана на возможности простого суммирования тепловых вкладов отдельных капель Qк в общий тепловой поток (/ сп при струйном, охлаждении. Некоторые ограничения для такой модели уже были сформулированы ранее (см. 1.5). В частности, при поступлении на охлаждаемую поверхность пространственно упорядоченной монодисперсной системы капель со счетной концентрацией в объеме Ы, 1/м (поверхностная концентрация линейная концентрация М ), период взаимодействия капель в цепочке должен превышать время взаимодействия со стенкой отдельной капли Т Твз- Период взаимодействия капель определяется расстоянием между соседними каплями в цепочке и скоро- [c.137]

При более высоких значениях температурного напора теплота отводится от поверхности теплообмена контактирующими каплями. При этом можно предложить следующую характеристику механизма взаимодействия капель с нагретой поверхностью, основанную на визуальном наблюдении смачивающий режим взаимодействия, при кото- [c.169]

Смачивающий режим взаимодействия капель. В этом режиме на охлаждаемой поверхности отсутствует пленка, и капли, достигая поверхности и взаимодействуя с ней, образуют пятна жидкости размером 3—4 мм. С увеличением температуры поверхности размеры пятен уменьшаются. Коэффициент- теплоотдачи при таком режиме охлаждения относительно высок. Интенсивность отвода теплоты здесь определяется температурой поверхности пластины и характеристиками потока диспергированной жидкости скоростью капель, их размерами и концентрацией капель в объеме струи. Скорость и размер капли определяют площадь пятна жидкости, концентрация капель — долю поверхности пластины, покрытой каплями, а температура поверхности — скорость испарения пятна. Экспериментально получено, что коэффициент теплоотдачи пропорционален можно предполагать, что интенсивное испарение на поверхности контакта капля — твердое тело приводит к возникновению усилия, обусловливающего отталкивание жидкости и в конечном счете недоиспользование ее массы.. [c.171]

Несмачивающий режим взаимодействия капель. Данный режим наблюдался в интервале температур охлаждаемой поверхности примерно от 400 до 880 °С. В этом случае на поверхности не видны следы ударяющихся капель. Был проведен анализ теплообмена излучением между плоской поверхностью и приближающейся к. ней каплей (см. 2.8). Расчет показал, что доля предварительно испаряющейся массы незначительна и лишь весьма мелкие капли не достигают нагретой поверхности в результате полного испарения. По мере приближения капли к стенке скорость испарения возрастает за счет теплообмена излучением, а в непосредственной близости от стенки — и за счет конвекции и теплопроводности. Образующийся с большой скоростью слой пара между каплей и стенкой, видимо, препятствует непосредственному контакту между ними, чем и можно объяснить отсутствие видимых следов. соударения. Зависимость теплоотдачи от плотности потока жидкости в несмачивающем режиме слабее, чем в смачивающем. [c.172]

Для учета влияния газового потока на эффективность взаимодействия капель была проведена третья серия опытов. Влияние газового потока учитывалось введением числа Вебера (отношение аэродинамической силы к силе поверхностного натяжения, Wei=2p w R a). В качестве определяемой величины использовался параметр ц>ц= =Фj —Ф°ji, где Ф г —параметр коагуляции и дробления в условиях воздействия аэродинамических сил. [c.115]

Аналитическое решение задачи тепло- и массообмена в факеле топлива чрезвычайно сложно, поэтому эти- прон ессы обычно изучают экспериментально, применительно к данному виду топлива и типу двигателя. Однако следует сказать, что в первом приближении закономерности испарения единичных капель могут быть использованы и для анализа испарения совокупности капель, аэрозолей и струй топлива, но при этом необхо димо учитывать специфические особенности процесса взаимодействия капель, распределение их по размерам, деформацию и др. При испарении массы капель в турбулентной газовой струе могут быть два предельных режима испарения кинетический и диффузионный. В первом случае скорость испарения системы- капель определяется как сумма скоростей испарения отдельных капель в этой системе. Во втором случае испарение струи (факела капель) определяется скоростью поступления наружного воздуха в объем струи (факела). В работах [126, 132, 136— 138] приведены различные варианты приближенного расчета испарения топливных струй и факелов. [c.111]

Примечательно, что во всех кащ)ах толщина водяных цепочек по всей их длине примерно одинакова и не зависит от расстояния до электродов. Это свидетельствует о том, что при применении однорощюго электрического поля взаимодействие капель во всех точках поля одинаково. Совсем иная картина наблюдается при применении неоднородного электрического поля. На рис. 14 приведены отдельные кинокадры эмуль- [c.58]

Силы взавмодействия капли н свстемы капель в газовом потоке. Взаимодействие капель с потоком газа обусловлено силами разной природы, и в качестве некоторого приближения для определения этих сил можно пользоваться данными по взаимодействию одиночных капель с потоком газа. Тогда [c.67]

Анализ цифровых значений формулы показывает, что вандер-ваальсово взаимодействие капель эмульсии становится значительным только при совсем малых расстояниях между каплями. Например, для капель с г — 0,5 мкм и А = 10 эрг, находящихся на расстоянии 0,1 мкм, энергия взаимодействия примерно равна тепловой энергии кТ (величина которой при комнатной температуре равна 4,1-10-1 эрг). [c.94]

Любой эффект, вызываемый т]ф, в концентрированных эмульсиях анализировать труднее из-за наложения эффектов, связанных с взаимодействием капель, агрегацией и, вероятно, также деформацией. Томе (1941) исследовал ряд эмульсий М/В, приготовленных с одиннадцатью различными органическими жидкостями в качестве дисперсной фазы и с лауратом натрия, лауратом калия, миристатом калия, как эмульгаторами. При этом не только отсутствовала корреляция между т)ф и 11отн> хотя отношение Лф/Лс и изменялось примерно от 0,3 до 4, но и имелись некоторые формы взаимодействия между эмульгатором и масляной фазой. Например, в ряду эмульсий масло/0,002Л/ раствор лаурата калия наименьшее значение наблюдалось с анилином как дисперсной фазой, в то время как в ряду эмульсий масло/0,002М раствор олеата калия анилин дал наиболее высокое значение [c.272]

Если принять существование в биореакторе двух зон с разной интенсивностью перемешивания и существование в каждой из них каиель субстрата по типу (1) и (2), то для каждой зоны удельная скорость роста может быть определена по следующим формулам (принимая гипотезу контактного взаимодействия капель и клеток) [c.146]

К. первой группе относятся физические параметры жидкости р, Ср, (J, и Л, ускорение силы тяжести g, координата сечения, для которого определяется коэффициент теплоотдачи а х). Ко второй группе величин следует прежде всего отнести параметры, характеризующие поток капель плотность орошения /, скорость капель, ш,,, средний радиус капель Ro3, угол атаки струп капель (р. Силовое взаимодействие -капель с поверхностью пленки предполагает учет влияния на теплоотдачу коэффициента-поверхностногх) натяжения. ст. Таким образом, имеем зависимость [c.194]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология