ДВИЖЕНИЕ СФЕРИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ

Рассмотрим движение сферической частицы диаметром iIh в жидкой среде, имеющей вязкость v и плотность р. Критериальное уравнение, описывающее этот процесс, будет иметь вид [c.83]

ДВИЖЕНИЕ СФЕРИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ [c.6]

Второй путь относится к тому случаю, когда радиус частицы становится близким к толщине двойного слоя, т. е. кривизна поверхности велика ц использование формулы плоского конденсатора неправомочно. Эти условия сходны с тем, которые рассматриваются в теории растворов сильных электролитов Дебая и Гюккеля, когда размеры ионов меньше средней толщины ионной атмосферы противоионов, т. е. 6>R. Для такого случая можно приравнять движущую электрическую силу еЕ вязкостному сопротивлению при движении сферической частицы в жидкой среде [c.128]

Определению скорости свободного движения капель в жидкой среде под действием силы земного тяготения посвящено значительное число работ. Предложено множество эмпирических и по- луэмпирических формул как для расчета скорости движения капель в различных гидродинамических режимах, так и для определения границ этих режимов. Экспериментальным путем установлено, что малые капли ведут себя как твердые шарообразные частицы. В более крупных каплях начинается циркуляция, в результате чего капли изменяют сферическую форму на сплющенную. Установлено [90], что при наличии переноса растворенного вещества циркуляция наступает при Не > 70. На циркуляцию жидкости в каплях влияет также величина межфазового поверхностного натяжения, с уменьшением этого параметра внутренняя циркуляция в каплях возрастает. [c.138]

Ребиндером и Щукиным (1958 г.) был дан общий количественный анализ этой проблемы, учитывающий участие совокупности обособившихся частиц дисперсной фазы в броуновском движении, т. е. энтропийный фактор. Рассмотрим, следуя схеме Ребиндера и Щукина, простой случай отделения от компактной фазы (жидкой или твердой) и равновеликих сферических частиц диаметром 2г = б, которые распределяются в 1 см дисперсионной среды, содержащей N молекул. Это требует работы плб а. Однако, включаясь в тепловое движение в качестве равноправных кинетических единиц, эти частицы получают тепло ( от термостата ), т. е. увеличивают энтропию системы на величину [c.91]

В сдвиговом потоке сферическая частица перемещается со скоростью и, равной скорости потока жидкой среды в той плоскости, в которой лежит центр частицы (рис. VI 1.14). В плоскостях, отстоящих от центра частицы VII. 14. Враще-на расстоянии ее радиуса, скорость ние частицы в потоке среды отличается на величину А = среды = уа, поэтому частица кроме поступательного движения вовлекается во вращательное движение со скоростью, равной у V- [c.197]

Значительно меньше, чем термоосмос, изучено явление термофореза в жидкостях в связи с трудностью корректного учета тепловой конвекции и броунирования (в случае малых частиц). Мак Наб и Майсен [ИЗ] измерили скорость термофореза сферических частиц латекса диаметром около 1 мкм в воде и гексане. В разбавленной суспензии, заполнявшей плоскую (шириной 0,3 см) горизонтальную щель, создавался вертикальный градиент температуры, причем нижняя часть суспензии была более холодной, что уменьшало конвекцию. Скорость термофореза определялась по разности между измеренной скоростью вертикального смещения частиц в поле температуры и стоксовской скоростью оседания. Значения Vi составляли от 3 до 8 мкм/с при изменении VT от 100 до 300 град/см. Термофо-ретическое движение частиц было направлено в холодную сторону, ускоряя их оседание. Больших отличий в значении Для частиц в воде и гексане обнаружено не было. К сожалению, для объяснения полученных зависимостей у, от УУ в работе [ИЗ] использовался аппарат теории термодиффузии частиц в газах (без учета особой структуры граничных слоев жидкости и диффузного электрического слон), неприменимый для жидких сред. [c.337]

Непрерывное движение жидкой капли в жидкости принципиально отличается от движения твердой сферической частицы из-за различия в граничных условиях на поверхности. Действительно, нужно учитывать движение жидкости внутри капли, обусловленное силами трения, приложенными со стороны окружающей среды. [c.211]

Для распыления жидкости обеспечивают тем или иным способом увеличение площади ее удельной поверхности — образование тонких жидких нитей или пленок. Одновременно обеспечивают создание больших скоростей движения распыливаемой жидкости относительно окружающей среды, т. е. создание больших аэродинамических сил, действующих на жидкость. Тонкие жидкие нити и пленки неустойчивы и легко распадаются под действием этих сил. Силы вязкости, сказывающиеся при быстрых деформациях жидкости, тормозят распад ее на мелкие частицы. Турбулентные пульсации скорости жидкости способствуют, как и внешние силы, ее распаду на мелкие частицы. Образовавшиеся под действием внешних сил и турбулентных пульсаций мелкие частицы жидкости принимают сферическую форму под действием сил поверхностного натяжения (которые также способствуют распаду жидких нитей и пленок), В результате при распылении жидкости образуется множество мелких капелек, размер которых в зависимости от условий распада может варьировать от долей микрона до нескольких миллиметров. [c.10]

Полученное выражение отличается от формулы Эйнштейна (УП.26) числовым коэффициентом при ф. В данном случае он в 2,5 раза меньше, так как в слоистой структуре проявляется только эффект присутствия неде-формируемой фазы в жидкой среде и отсутствует э( )фект удлинения траекторий движения жидкости ири обтекании сферических частиц жидкостью. Последний увеличивает коэс1к зициснт на 1,5 при свободном вращении частиц и еще раз на 1,5 при их ориентации полем [формула (VII.30), где а == 41. [c.240]

В гл. 6 были рассмотрены законы движения твердых тел в жидкостях (включая капельные и упругие) и получены формулы для расчета скорости свободного осаждения частиц под действием силы тяжести. Эти же формулы могут применяться при расчете скорости осаждения мелких капель в газе. При осаждении капель жидкости в жидкой среде благодаря внутренней циркуляции в капле скорость движения капли может быть на 50% выше, чем скорость твердой сферической частицы эквивалентного диаметра. При загрязнении капель примесями или в присутствии поверхностно-активных веществ тенденция к циркуляции сильно снижается скорость осаждения таких капель, называемых жесткими , следует рассчитать по уравнениям, полученным для твердых частиц. В случае чистых капель скорость осаждения возрастает с увеличением размера капли только до определенного (критического) значения их эквивалентного диаметра (размер капель d выражается как диаметр сферы, объем которой равновелик объему капли). Капли с / > / р в процессе осаждения периодически меняют свою форму и называются поэтому осциллирующими. Скорость осаждения осциллирующих капель с увеличением их размера немного уменьшается. [c.211]

Известно, что в случае ядер со спином I = (сферических) взаимодействие их с жидкой средой определяется диполь-диполь-ным механизмом. Кроме того, значительную роль играет обменный механизм Ферми (в отечественной литературе называемый обычно контактным взаимодействием). Бели ядро обладает квад-рупольным моментом, т. е. несферично (все ядра с / > /г), основную роль играет квадрупольное взаимодействие. Диполь-дипольное взаимодействие определяется поступательным, вращательным И колебательным движениями частиц, контактное зависит от степени перекрывания волновых функций ядра и электронной [c.206]

Рассмотренные выше свойства сферических частиц при их движении относились к достаточно крупным частицам, для которых окружающую среду можно рассматривать как непрерывную, и задача решается чисто гидродинамическим путем. Именно таким является случай, когда дисперсионная среда жидкая в жидкости движение частиц, размер которых много больше величины молекул, онисывается законом Стокса. [c.267]

Частицы коллоидальных размеров находятся в жидкой среде во взвешенном состоянии. Их силе тяжести противодействует свобо дная энергия частиц, которая прямо пропорциональна их удельной поверхности. Удельная поверхность частиц, имеющих кубическую форму, не может превышать более чем в полтора раза удельную поверхность бруска, образованного этими частицами, сдвинутыми последовательно, и более чем в два раза удельную поверхность ленты или лепестка , составленных из нескольких вплотную прилегающих рядов последовательно сдвинутых частиц кубической формы. Удельная поверхность сферических частиц, агрегированных в виде нитей или плоских скоплений, очень мало отличается от удельной поверхности разрозненных частиц (поскольку частицы идеально сферической формы могут соприкасаться между собой лишь в одной точке). Даже в тех случаях, когда дисперсные частицы загустителя в смазке имеют коллоидальные размеры только в двух или в одном измерении, они могут иметь достаточно большую удельную поверхность для того, чтобы находиться во взвешенном состоянии и участвовать в тепловом движении. [c.65]

Режимы движения фаз в колонных аппаратах чрезвычайно многообразны. Знание закономерностей поведения фаз в каждом режиме и пределов изменения гидродинамических параметров, в которых существует тот или иной режим, соверщенно необходимо при правильном определении условий проведб йя химических и тепло-массообменных процессов. Многообразие режимов движения фаз в аппаратах колонного типа обусловлено многими факторами в частности, многообразием участвующих в движении сред (твердые, жидкие и газообразные), многообразием величин и направлений скоростей фаз, различными условиями ввода и вывода фаз, возможностью возникновения различного рода неустойчивостей в двухфазном потоке, возможностью протекания процессов дробления и коагуляции частиц, а также влиянием поверхностно-активных веществ и различных примесей на поведение капель и пузырей. Однако при всем многообразии различного вида течений, встречающихся в колонных аппаратах, можно вьщелить определенный класс дисперсных потоков, которые имеют ограниченное число установившихся режимов, а поведение фаз в этих режимах определяется общими для всех систем закономерностями. Такие потоки можно назвать идеальными. Они существуют при скоростях движения фаз, сравнимых со скоростью их относительного движения. При этом частицы распределены достаточно равномерно по сечению аппарата если и существуют градиенты концентрации дисперсной фазы, то они имеют конечную величину. Это означает, что концентрация частиц в среднем меняется от точки к точке непрерывным образом. Форма частиц близка к сферической, а их размер не слишком отличается от среднего размера частиц в потоке. [c.86]

В искусственно созданных условиях избытка носителей явлениями исчезновения зарядов при включении электрического поля можно пренебречь. Хотя в жидких дисперсионных средах движение частиц осложняется высоким значением вязкости т , более низкая подвижность зарядов позволяет получить их более высокую объемную плотность. Тогда электрообработка, например с целью раздечения фаз, должна быть более эффективна для систем с жидкой дисперсионной средой, чем для систем с газовой средой. Штюцер наблюдал [48], как частицы сигаретного дыма с размером 0,2 мкм, пропущенного через зону острия неоднородного электрического поля с и= 10 кВ, не осаждались, твердые же частицы дыма, диспергированные в керосине, эффективно выделялись. Это можно объяснить, если воспользоваться методикой расчета дрейфа заряженной дисперсной частицы [6]. Для сферического объема радиусом Ло, в центре которого помещен точечный источник ионов, напряженность электрического поля характеризуется двумя составляющими. [c.56]