Теория течения чистых жидкостей

Пока проведено только несколько исследований устойчивости естественной конвекции холодной воды около вертикальной поверхности и получены данные о росте возмущений в случае постоянной температуры поверхности и постоянной плотности теплового потока. В работе [129] рассматривалось автомодельное (R = 0) течение чистой и соленой воды при постоянной плотности теплового потока от поверхности. Решение получено для нескольких значений показателя степени q s,p) в уравнении для определения плотности жидкости (9.1.1). Представлены также результаты расчетов и для течения около изотермической поверхности при R = 0. Определены [65] условия нейтральной устойчивости для течения около изотермической ловерхности при R = —1/2, 1, +2, 4. В обеих работах использовались методы линейной теории устойчивости, изложенные в разд. 11.1 и 11.2. [c.149]

Проведенные исследования ситчатых пульсационных экстракционных колонн в большинстве случаев имеют чисто эмпирический характер. Теория течения жидкостей и массообмена в них совершенно не разработана и ограничивается анализом размерностей величин, характеризующих эти процессы. Описывая гидромеханическую -сторону процесса в аппарате, следует в первую очередь учесть кинематические и геометрические факторы. [c.223]

Рассмотрим возможности вычисления энергии активации вязкого течения. В настоящее время не существует строгих теорий не только растворов, но и чистых жидкостей, между молекулами которых образуются водородные связи. Потенциал Штокмайера [7] [c.130]

В большинстве случаев для практических расчетов, связанных с турбулентным течением жидкостей в трубах, пользуются чисто экспериментальными данными, систематизированными на основе гидродинамической теории подобия. [c.97]

При полной конденсации чистого пара он поступает в конденсатор при температуре насыщения, а отводится из аппарата в виде жидкости. Расчет гидравлического сопротивления, как и коэффициента теплоотдачи, представляет задачу теории двухфазных течений. [c.374]

Обычно технологические жидкости не являются абсолютно чистыми, так как их поверхность загрязнена следами поверхностно-активных веществ (ПАВ) (56. Наличие ПАВ приводит к возникновению тангенциальных сил, действующих на граничной поверхности жидкости, что, в свою очередь, вызывает изменение капиллярных сил. Изменение граничных условий вследствие наличия пленки ПАВ ведет к изменению условий течения, режима течения жидкости. Как показал В, Г. Левич [561 в своей гидродинамической теории, изменение концентрации ПАВ приводит к изменению поверхностного натяжения. Возникающую на поверхности жидкости тангенциальную силу, направленную в сторону меньшего поверхностного натяжения, можно записать, как [c.39]

До настоящего времени нет теории рабочего процесса лабиринтно-винтового устройства, которая учитывала бы совместное влияние вязкости и турбулентности на его характеристики. Для создания такой теории еще недостаточно накоплено экспериментальных данных, поэтому в дальнейшем используем теорию, изложенную в подразд. 1—7, в которой течение жидкости рассмотрено как чисто турбулентное, автомодельное. [c.23]

Из всего изложенного ясно, что уравнения теории пограничного слоя представляют собой особую форму уравнений Навье — Стокса и получаются как результат тех упрощений, которые могут быть внесены, если ограничить их применение весьма малой по размерам областью. Соображения, лежащие в основе этого перехода от общих уравнений к их упрощенной модификации, очень поучительны. Обсудим их подробнее. С этой целью рассмотрим простейший случай чисто вынужденного плоского течения жидкости с постоянными свойствами вдоль поверхности малой кривизны . На этом примере, именно благодаря его простоте, можно с большой отчетливостью выяснить принципиальную сущность всего вывода. Заметим, что в большинстве технически интересных случаев схема плоскопараллельного движения является вполне достаточной. [c.21]

Теория течения чистых жидкостей. Эйринг предлЬжил остроумную молекулярную теорию течения жидкостей. Эта теория рассматривает вязкое течение подобно испарению. Для того чтобы жидкость текла, в жидкости должны существовать полые пространства, в которые могут переходить молекулы. Образование таких полостей может рассматриваться как результат испарения следовательно, между энергией активации вязкости жидкости и теплотой испарения жидкости должна существовать связь. Течение жидкости рассматривается как кинетический процесс, и из его температурной зависимости рассчитывается обычным путем энергия активации (гл. III). Экспериментальные данные показывают, что такое соотношение действительно существует. [c.295]

Получение тиофосгена. 550 г перхлорметилмеркаптана по каплям вносят в течение I часа в нагретую смесь 350 г гранулированного олова и 1000 см концентрированной соляной кислоты до начала выделения водорода. До начала перегонки тиофосгена надо прибавлять очень мало перхлорметилмеркаптана, так как в противном случае наступает слишком бурная реакция. По внесении всего кмичества меркаптана смесь нагревают до окончания дестилляции. Отделенный от воды погон сушат хлористым кальцием и собирают фракцию дс 110°. Ее кесколыда раз фракционируют, после чего она представляет собой практически чистый тиофосген. Выход 57- 1% от теории. Оранжево-красная жидкость с темл. кип. 73,5°. [c.616]

Так как строеиР1е поверхности жидкости сравнительно неопределенно, то невозможно применить теорию Ленгмюра к растворам с той же точностью, с которой это можно сделать для газов. Тем не менее допустим, что чистая жидкость, нанример вода, имеет центром адсорбции на одном квадратном сантиметре поверхности и что вероятность десорбции в течение секунды [c.331]

Непосредственные наблюдения за движением частиц, взвешенных в турбулентном потоке жидкости около стенки, с помощью ультрамикроскопа, ироде- ланные еще в 1932 г. Фейджем и Тайнендом [8], не обнаружили области, свободной от пульсационного движения. В это же время Мэрфри [9], производя расчеты теплоотдачи при больших значениях числа Прандтля, предпринял попытку учесть характеристики турбулентности в пристеночной области, где течение ранее предполагалось чисто ламинарным. Однако дальнейшее развитие теории массопередачн сильно тормозилось отсутствием экспериментальных данных [c.170]

Сравнительно хорошая воспроизводимость величины максимальной вязкости полимеров при ее измерении на различных приборах означает, что свойства сплошной структурной сетки в растворах полимеров принципиально отличаются от свойств структурной сетки типичных гелей гетерогенных коллоидов. Это отличие состоит в том, что положение узлов полимерной сетки на полимерной цепи не фиксировано — они могут сравнительно свободно скользить вдоль цепи под действием приложенного напряжения. Это узлы чисто топологические. В точках контакта цепей силы сцепления между ними не действуют, и поэтому наличие узлов не мешает макромолекулам двигаться в направлении действующей на них силы. В сущности, структурная сетка полимерных расплавов и концентрированных растворов по реологическим свойствам является высоковязкой жидкостью. Механизм ее течения известен — это рептации (см. подраздел 3.16). Ни одна из известных количественных теорий вязкости полимеров не опрфа-ется на этот факт, поэтому к приводимым ниже формулам и константам уравнений следует относиться как к эмпирическим, более или менее удачно отражающим экспериментальные данные. [c.819]

Все исследования, проводивщиеся по конденсации пара в жидкое состояние, достаточно убедительно показали, что при конденсации пара в жидкость в присутствии неконденсирующегося газа интенсивность процесса резко падает по сравнению с конденсацией чистого пара. При наличии неконденсирующихся газов в паре скорость конденсации пара в жидкое состояние определяется, как утверждают многочисленные исследователи, скоростью диффузии пара к поверхности, где происходит конденсация, через образующийся у этой поверхности слой неконденсирующихся газов. Это происходит потому, что на холодной стенке конденсируется только пар, а воздух остается. При отсутствии конвек-. ции с течением времени воздух скопляется около стенки и оказывает значительное препятствие продвижению пара к стенке (М. А. Михеев). Экспериментально показано, что величина коэффициента теплоотдачи а в сильной степени зависит от содержания воздуха в паре увеличение содержания воздуха в паре на 1 % может при определенных условиях привести к снижению коэффициента теплоотдачи на 60%. Аналогичное влияние на процесс конденсации пара в жидкость оказывают и другие неконденсирующиеся при данной температуре газы. В общем виде вопрос о скорости конденсации пара из парогазовой смеси был разрешен классической диффузионной теорией Стефана. Полный поток конденсирующегося пара выражается уравнением Стефана [c.155]

В цилиндр из нержавеющей стали емкостью 150 мл, снабженный манометром и вентилем, помещают 4,84 г параформальдегида. После вакуумирования добавляют 10,1 г диметилфосфина. Цилиндр с реакционной смесью нагревают при встряхивании в течение 1 ч при 65—67 °С и получают 14,2 г продукта реакции. При перегонке его в вакууме собирают фракцию с т. кип. 50—51 °С/10 мм рт. ст., представляющую собой чистый оксиметилдиметилфосфин. Выход составляет 12,1 г (80,7% от теории, считая на диметилфосфин). Оксиметилдиметилфосфин—бесцветная прозрачная жидкость, т. кип. 70 °С/30 мм рт. ст., пр I,5I)11 d ° 0,9931. [c.81]

Связь между вязкостью смесей жидкостей и вязкостью чистых компонентов очень сложна. До сих пор не существует удовлетворительных теорий, которые учитывали бы отклонения свойств чистых компонентов от свойств идеальных смесей. Относительно простыми являются условия, когда элементарный процесс, определяющий скорость вязкого течения,— это переход молекулы из одного положения равновесия в соседнее и когда свободная энтальпия активации одинакова и для чистого компонента, и для этого же компонента в смеси. (Свободная энтальпия активации отличается от энергии, необходимой для образования вакансии и перехода молекулы в предварительно образовавшуюся вакансию членом— TAS.) Если, далее, смесь является идеальной, т. е. взаимодействие между молекулами различных компонентов существенно не отличается от взаимодействия между молекулами чистых компонентов, то для вычисления вязкости смеси можно использовать уравнения (2.23)—(2.28). Из них следует, что величина, обратная вязкости двухкомпонентной смеси, т. е. текучесть, является аддитивной величиной, зависящей от текучести компонентов (1/t]i и 1/т)2) и их мольных концентраций (л , и Xi) [c.130]

К ТОНКО измельченному параформальдегиду приливают 2 /2-кратное количество 1-проц. раствора хлористого водорода в метиловом спирте и нагревают в течение 12—15 час. при 100°. При этом весь параформальдегид растворяется и запах формальдегида почти исчезает. Затем нейтрализуют раствором едкого натра и фракционируют с хорошей колонкой (по Фишеру и Гибе, с дефлегматором). Выход составляет 80% от теории. Температура кипения 41—42°. Из продажного 35—40-проц. раствора формальдегида получают метилаль под действием -кратного количества 2-цроц. раствора хлористого водорода в метиловом спирте. Для связывания воды добавляют хлористый кальций в количестве, равном количеству формалинового раствора. При этом жидкость разогревается и метилаль выделяется в виде масла уже через 15 мин. Через 15 час. его перегоняют после нейтрализации, как описано выше, и получают после ректификации чистый метилаль с выходом в 70% от теории. [c.206]

Молекулярные силы, обусловливающие явления капиллярности, тождественны с силами, вызывающими как явления адгезии и когезии, так и химическое взаимодейс вие и растворение. В большинстве случаев силы молекулярного притяжения в жидкостях принадлежат к типу ван-дер-ваальсовых сил на них, однако, нередко налагаются чисто электростатические силы притяжения и отталкивания — в особенности в тех случаях, когда в молекулах присутствуют электролитически диссоциированные группы. В случае твёрдых поверхностей, как природа, так и величина когезионных сил определяются главным образом силами типа ковалентной связи. Величина и распределение всех этих сил вокруг молекул зависят не только от формы молекул, но также и от природы и расположения различных химических групп в молекулах. И поскольку выражение форма молекул является лишь удобным условным термином для передачи, например, понятия контура поля сил отталкивания, связанных с атомами, образующими молекулы, то в конечном итоге в законченной теории химических свойств поверхности следует учитывать все виды силовых полей вокруг молекул. В настоящее время структурная тсория органической химии является источником ценных сведений по этому вопросу, так ка с можно считать установленным, что структурные фо мулы, вошедшие в употребление в течение последних рёх четвертей столетия, определяют с большой точностью не только химические свойства, но и истинную форму и механические свойства молекул. Явления, рассматриваемые в следующей главе, особенно ясно показывают связь м жду некоторыми капиллярными свойствами и химическим строением. [c.30]

Дальнейшее развитие теория проницания Хигби получила в работе Данквертса, который ставит под сомнение существование ламинарной пленки на границе раздела фаз. По его мнению, турбулентные вихри достигают границы раздела фаз и элементы жидкости находятся в контакте с газовой фазой в течение какого-то времени, по истечении которого заменяются новыми. При этом предполагается чисто молекулярный механизм диффузии и вводится понятие вероятности смены каждого элемента жидкости новьш элементом или спектра времен пребывания жидких элементов на поверхности раздела. Турбулентные вихри жидкости и газа непрерывно подходят к границе раздела фаз, имея при этом концентрации диффундирующего компонента, равные концентрациям его в ядре жидкого потока и пузырька газа. На границе раздела фаз мгновенно устанавливается равновесие, и дальнейшее насыщение свежего элемента жидкости происходит за счет молекулярной диффузии до тех пор, пока новый турбулентный вихрь не передаст этот частично насыщенный элемент в ядро потока. Величина элемента жидкости принимается достаточно большой, так что фронт диффузии не успевает дойти до границы элемента за время контакта. Вероятность смены данного элемента жидкости новым не зависит от возраста элемента, а средняя скорость обновления поверхности жидкости, контактирующей с газовой фазой, зависит от гидродинамических условий и является величиной, постоянной при установившемся режиме. Для характеристики этой скорости вводится понятие фа ктора обновления поверхности 5, равного доле поверхности, которая обновляется в единицу времени. Коэффициент массопередачи определяется как [c.71]

Дэвис И Ридел [40] утверждают, что пока еще не найдена система, в которой при тщательном рассмотрении нельзя было бы обнаружить самопроизвольное эмульгирование при переносе третьего компонента . Однако, когда контакт осуществлялся течение очень короткого вре-мени, а поверхности были чистые, не наблюдалось какого-либо повышения или понижения скорости массопередачи в системах газ — жидкость или жидкость—жидкость. Для проверки теории проницания в очень многих работах изучали ламинарные струи и получали почти точное соответствие, не делая какого-либо допущения о влиянии поверхностных эффектов, как в случае абсорбции газа, так и для переноса вещества между струей и окружающей жидкостью [32,177,46, 145, 77, 130, 127]. Аналогичные результаты были достигнуты в колонне с орошаемыми стенками при более продолжительных временах контакта [103]. Согласие с теорией фактически было столь хорошим, что короткую ламинарную струю стали использовать для определения коэффициентов молекулярной диффузии в воде [46]. [c.216]

В рамках теории идеальной жидкости твердое тело (в дальнейшем сосредоточим внимание на взаимодействии потока жидкости с твердым телом) представляет собой не более, чем часть пространства, выключенную из течения. Соответственно, внесение твердого тела в поток дойжно рассматриваться как изменение чисто геометрических условий процесса. [c.15]