Вращение жидкости в цилиндрическом сосуде

При вращении цилиндрического сосуда с жидкостью в последней образуется воронка, поверхность которой является, как известно [c.360]

Пример 3-2. Форма поверхности вращающейся жидкости. Жидкость с постоянной плотностью и вязкостью заключена в цилиндрический сосуд радиуса Я (рис. 3-5). Этот сосуд приводится во вращение вокруг своей оси с угловой скоростью 2. Ось цилиндра расположена вертикально, так что = О и Нужно найти форму свободной поверхности после достижения стационарного состояния. [c.95]

Очевидно, что поверхностями уровня в данном случае будут цилиндрические поверхности с общей осью — осью вращения жидкости. Если сосуд лишь частично заполнен жидкостью, то ее свободная поверхность, как одна из поверхностей уровня, также будет цилиндрической, причем именно ее радиус удобно обозначить через Го, а давление на ней через ро- [c.37]

Возьмем открытый цилиндрический сосуд с жидкостью и сообщим ему постоянную угловую скорость 03 вращения вокруг его вертикальной оси. Жидкость постепенно приобретет ту же угловую скорость, что и сосуд, а свободная поверхность ее видоизменится в центральной части уровень жидкости понизится, у стенок — повысится и вся свободная поверхность жидкости станет некоторой поверхностью вращения (рис. [c.35]

Вращение жидкости в цилиндрическом сосуде [c.123]

Пусть цилиндрический сосуд заполнен до какого-то уровня жидкостью с плотностью рмс- С началом вращения свободная поверхность жидкости принимает форму параболоида вращения (рис. 3.8 а). В процессе разгона ротора при каких-то значениях угловой скорости обнажается днище сосуда, и далее с увеличением о жидкость приобретает форму [c.116]

Образование центральной воронки является следствием влияния силы тяжести. Для анализа этого явления рассмотрим линии тока, т. е. путь движения частиц жидкости при вращении мешалки, расположенной по оси цилиндрического сосуда. Линии тока можно сделать видимыми, если ввести в жидкость раствор красителя или окращенные твердые частицы. [c.53]

Вискозиметр Куэтта. Этот вискозиметр очень удобен для наблюдения за изменениями вязкости во времени. Такие изменения — частое явление в коллоидных системах, что может быть обусловлено, например, коагуляцией. Вискозиметр Куэтта состоит из цилиндра, подвешенного на тонкой упругой нити, к которой прикреплено зеркальце с помощью последнего определяется угол поворота. Указанный цилиндр концентрически опускается во внутрь другого цилиндрического сосуда, заполненного исследуемой жидкостью. Внешний цилиндр вращается с постоянной скоростью, и увлекаемая им жидкость поворачивает внутренний цилиндр до тех пор, пока торсионная сила не сравняется с силой трения. При этом угол поворота пропорционален вязкости жидкости. Сравнивая углы поворота внутреннего цилиндра для двух разных жидкостей при вращении внешнего цилиндра с постоянной скоростью, можно определить вязкость одной жидкости, если известна вязкость другой. [c.70]

Внутренний цилиндр 1 через термоизоляционную муфту 3 соединен с осью 4, снабженной шариковыми подшипниками 5. Направление нарезки соединительной термоизоляционной муфты противоположно направлению вращения внутреннего цилиндра 1. На верхнюю часть цилиндра 2 насажена на резиновую прокладку муфта, предотвращающая попадание охлаждающей жидкости в цилиндр. На шкив 6 наматываются шелковые нити — хирургический шелк № 8 — и перекидываются через блоки 7 (второй блок на черт. 3 не показан). Шкив плотно прикрепляется к оси с таким расчетом, чтобы он не смещался при приложении груза, равного 8 кг. К концам ниток прикрепляются взвешенные крючки (масса крючков прибавляется к массе груза) к каждому крючку подвешивается примерно равный груз. Общая масса груза не должна превышать 8 кг. Тормоз 8 служит для остановки и пуска вращающей системы прибора. Цилиндрический сосуд 2 вискозиметра входит верхней частью в выточку муфты // и закрепляется штифтами 12. Цилиндры вискозиметра должны быть строго соосны. Муфта II так же, как и основная плита 13 прибора, изготовляется из текстолита. Цилиндр 2 имеет снаружи плоское основание для того, чтобы его можно было поставить, когда он вынут из муфты и. [c.242]

Вращение жидкости в сосуде. К числу классических проблем гидродинамики принадлежит проблема расчета истечения жидкости из цилиндрического сосуда через круглое отверстие на его дне. Экспериментально известно, что при таком истечении поток, казавшийся в начале покоящимся, приобретает в зоне стока, кроме естественной радиальной скорости, также значительную вращательную скорость. (Резкое увеличение скорости вращения каждый наблюдал, скажем, при спуске воды из ванны.) [c.251]

Для повышения интенсивности теплоотдачи от стенки к жидкости применяются две группы аппаратов с вращающимися мешалками. К первой группе относятся теплообменные аппараты, в которых мешалка перемешивает жидкость во всем объеме. Такие аппараты недостаточно интенсивны и нами не рассматриваются. Ко второй группе относятся теплообменные аппараты, в которых жидкость движется принудительно по поверхности нагрева в виде тонкой пленки. Такое движение жидкости осуществляется за счет быстрого вращения мешалки в цилиндрическом сосуде. Если в цилиндрическом сосуде, заполненном жидкостью, вращать мешалку с большой скоростью, то под действием мешалки жидкость в сосуде образует параболоид вращения. В зависимости от скорости вращения мешалки толщина движущейся жидкости, по поверхности нагрева может быть около одного мм. [c.163]

Центрифуга фильтрующего типа состоит из кожу- ха и вращающегося перфорированного цилиндрического сосуда ( корзины ), в который вставляется мешок из плотной фильтровальной ткани. Разделяемая суспензия может подаваться на центрифугирование периодически или непрерывно. Фильтрование происходит под действием центробежной силы, которая пропорциональна радиусу корзины и квадрату частоты вращения. Движущая сила процесса на применяемых в лаборатории центрифугах может в несколько сотен (а для суперцентрифуг — даже в несколько тысяч) раз превышать таковую для обычного фильтрования. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе фильтрующей ткани. Чтобы осадки не спрессовывались в плотную массу, которая с трудом пропускает жидкость, не рекомендуется сразу вводить центрифугу на полную мощность. После того как стечет весь фильтрат, число оборотов можно увеличить. Жидкость удаляется из осадка настолько полно, что, он становится почти сухим. [c.110]

Кроме того, учтем, что вращение диска вокруг вертикальной оси в большом цилиндрическом сосуде создает весьма симметричную картину движения жидкости относительно оси его вращения. Эта симметрия более совершенная, чем симметрия. зонтика относительно его ручки и соответствует, так сказать, идеальному зонтику с бесконечным числом спиц. Для рассмотрения подобной задачи гораздо удобней пользоваться не декартовыми координатами х, у, г, а цилиндрическими координатами, в которых иоложение точки определяется радиусом г, отсчитываемым от оси вращеиия, углом поворота этого радиуса ф и расстоянием у по вертикали от плоскости диска. [c.8]

Рассмотрим два одинаковых устройства, каждое из которых состоит из цилиндрического сосуда с вращающимся внутри него стержнем один из них содержит ньютоновскую жидкость (рис. 6.2, а), в другом расплав полимера (рис. 6.2, б). При вращении стержня в ньютоновской жидкости около него возникает вихрь. Это явление можно объяснить центробежными силами Р, которые отбрасывают жидкость вдоль радиуса г от стержня, т. е. Р (гг) > Р (п) при 2 > Г1. Профиль поверхности расплава полимера в другом сосуде совершенно иной жидкость наползает на вращающийся стержень. Такое движение противоположно движению, вызываемому центробежными силами. Более того, это явление, называемое эффектом Вайссенберга , наблюдается даже при низких скоростях вращения стержня. Часто его объясняют появлением так называемых сжимающих напряжений. При вращательном движении жидкости полимерные молекулы ориентируются, но они стремятся вернуться в состояние статистических клубков, это приводит к возникновению круговых напряжений, смещающих слой жидкости по направлению к валу. [c.136]

При вращении цилиндрического сосуда с жидкостью поверхность жидкости принимает форму воронки. При больших скоростях вращения глубина воронки делается значительно больше высоты сосуда и дно его обнажается. [c.6]

Рис. 11. Схема нефелометра НФМ. (А). 1. Осветительная лампа 8 вольт, 30 вт. 2. Полупрозрачная пластинка, разделяющая световой поток. 3. Цилиндрическая линза, сужающая световой поток (вводится в ход лучей при исследованиях небольших объемов жидкости в малых сосудах). 4. Конденсор, в фокусе которого помещена нить лампы. 5. Стаканчик с исследуемым раствором. 6. Камера, наполненная дистиллированной водой. (Б) 7. Объектив нефелометра. 8. Линзы насадки. 9. Рассеиватели (прибор снабжен 4 рассеивателями различной яркости). 10. Объективы фотометрической головки. 11. Призмы, имеющие ход лучей. 12. Фотометрическая призма, сводящая световые пучки к одной оси. 13. Светофильтр (прибор снабжен набором из 6 светофильтров, которые вводятся в оптическую схему прибора вращением диска). 14. Окуляр прибора. 15. Красный светофильтр (светофильтр вводится в оптическую схему прибора при исследованиях флуоресцирующих

Прибор. Показанный на рис. 92 прибор состоит из колбы /, вмещающей 5— 10 мл растворителя. В колбу впаяна отводная трубка для пропускания водорода и направленный под углом тубус, закрывающийся притертой пробкой, к пробке припаяна лодочка для помещения катализатора. Стенка тубуса и пробка имеют отверстия, которые при вращении пробки совмещаются. При этом внутреннее пространство колбы соединяется с атмосферой и давление в колбе выравнивается. В горло колбы вставлена на шлифе насадка 5, к которой припаян цилиндрический сосуд 6, завершающийся в верхней части расширением наподобие чашечки. Сосуд 6 наполняют на одну треть ртутью для герметизации мешалки. Поверх ртути наливают слой парафинового масла высотой 0,5 см. Колокол 7, погруженный в сосуд 6, герметично соединяют с мешалкой 9 посредством толстостенной резиновой трубки. На конце мешалки укреплен вращающий ее шкив 8. Для уравновешивания подъемной силы ртути, действующей на мешалку, шкив утяжеляют, для чего кладут на него металлическое кольцо весом 20—30 г. Для обеспечения полной газонепроницаемости шлифы скрепляют стальными пружинками. Измерительной частью прибора является газовая бюретка емкостью от 120 до 150 мл или, просто, калиброванный эвдиометр II, соединенный с уравнительным баллоном. Измерительный сосуд наполняют водородом, поступающим из запасной склянки емкостью 10 л, соединенной посредством тройника с баллоном водорода и с газовой бюреткой. Запирающей жидкостью служит 50%-ный раствор щелочи. Бюретка соединена с сосудом для гидрирования посредством изогнутой под прямым углом трубки с краном 10 и с резервуаром для водорода —- посредством трубки с краном 12. [c.288]

Напротив, центрифуга для фильтрования, в которой избыточное давление создается за счет центробежной силы, может применяться также и для таких количеств вещества, с которыми обычно-имеют дело в технической лаборатории. Центрифуга для фильтрования состоит из цилиндрического закрытого внизу и открытого сверху металлического или фарфорового решетчатого сосуда ( корзины ), поверхность которого имеет отверстия этот цилиндрический сосуд может приводиться в быстрое вращение стекающая из него при этом жидкость собирается в кожухе, охватывающем цилиндр. Для фильтрования внутренняя сторона цилиндрического сосуда выкладывается соответствующей фильтрующей тканью. При достаточно большом числе оборотов жидкость, содержащаяся в осадке, удаляется из него настолько полно, что он становится почти сухим. Но центрифуга для фильтрования годится лишь для крупнозернистых веществ. Тонкие осадки проходят через фильтр или спрессовываются в плотную массу,. которая больше не пропускает жидкость. Последнее особенно часто бывает, когда кристаллы осадка имеют форму листочков. Поэтому число органических продуктов, которые могут с успехом фильтроваться на центрифуге, не слишком велико. Наиболее полезной оказывается центрифуга при разделении изомеров, один из которых застывает при охлаждении жидкой смеси (см., например, о- и п-нитро-хлорбензол, стр. 84) . [c.25]

Показательный пример автомодельного решения, для установления автомодельности которого соображений анализа размерности недостаточно, дает замечательная задача Соболева о малых возмущенных движениях при вращении жидкости в цилиндрическом сосуде [99]. Уравнение для возмущения давления р в этой задаче, как показано С. Л. Соболевым, имеет вид [c.123]

Для улучшения перемешивания больших объемов жидкостей и организации направленного течения жидкости (при большом отношении высоты к диаметру аппарата) в сосудах устанавливают направляющий аппарат, или диффузор (рис. VI-9). Диффузор представляет собой короткий цилиндрический или конический стакан, внутри которого помещают мешалку. При больших скоростях вращения мешалки в отсутствие диффузора в аппарате устанавливают отражательные перегородки. [c.256]

ЖИДКОСТИ при вращении цилиндрического сосуда вокруг вер-тчкальной оси. [c.24]

Наиболее широкое применение в химической промышленности получил барабанный ячейковый вакуум-фильтр (рис. У-13). Он состоит из горизонтального барабана с перфорированной цилиндрической стенкой, покрытой металлической сеткой и фильтровальной тканью, погруженного на 0,3— 0,4 в корытообразный сосуд. Барабан, разделенный радиальными перегородками на 12 секций (рис. У-13, а), медленно вращается (0,1—3,0 об/мин) на валу, один конец которого соединен с приводом, а другой в виде полой цапфы прижат к неподвижной распределительной головке. С последней сообщаются все ячейки барабана при помощи каналов в полой цапфе. Корпус головки разделен на 4 неравные по объему камеры, которые служат для отвода фильтрата (наибольшая камера), промывной жидкости (средняя) и сжатого воздуха (две наименьшие камеры). При вращении барабана первые две камеры последовательно присоединяются к вакуумной линии, а две другие — к линии сжатого воздуха. Суспензия подается в корыто, снабженное медленно качающейся мешалкой, предотвращающей осаждение твердых частиц. [c.234]

Этот метод определения ККМ сводится к точному измерению плотности растворов при разных их концентрациях, что позволяет связать изменения парциального молярного объема ПАВ с плотностью его растворов. Для этого необходимы очень точные измерения при тщательном контроле постоянства температуры. Этот метод использовали многие исследователи [74—78]. Очень удобным и достаточно точным вариантом этого метода, в котором отпадает необходимость проведения точных измерений плотности и состава, является определение парциального молярного объема путем прямых дилатометрических измерений [9, 79]. Дилатометр состоит из цилиндрического стеклянного сосуда объемом 100—150 мл в виде равномерно калиброванного капилляра с внутренним диаметром 1,8—2,0 мм, в котором находится большой стеклянный шарик. Дилатометр помещается в термостат при постоянной температуре, а нижняя часть капилляра заполняется растворителем. Навеска ПАВ (твердого или жидкого) запаивается в длинную тонкостенную стеклянную ампулу, достаточно узкую, чтобы пройти через цилиндр внутрь сосуда. Там она разбивается, и ПАВ растворяется, что облегчается вращением стеклянного шарика. Изменение объема жидкости, оцениваемое по уровню ее после того, как достигнуто равновесие (с учетом объема стеклянных осколков), деленное на число молей растворенного вещества, дает его парциальный молярный объем. Существенным, конечно, является тщательный контроль за температурой в пределах 0,001° С. Этот метод применим к любому типу ПАВ как в водных, так и в неводных растворах и пригоден для измерения парциального молярного объема солюбилизата. [c.21]

Задачи на абсолютный покой или относительный — для цистерны, вертикального вращающегося сосуда и ряд других — принадлежат к гидростатике с полным основанием — теоретически и практически. Задачу для горизонтального вращающегося сосуда к гидростатике можно отнести лищь умозрительно в действительности же для поддержания найденной выше цилиндрической формы свободной поверхности необходимо постоянное (мгновенное) перетекание жидкости из верхних зон в нижние. Реально это протекание не успевает за вращением сосуда, и практически эксцентриситет е получается менее рассчитанного, равного g/a . [c.129]

Анализ размерностей системы уравнений, описывающих конвективный теплоперенос в сосуде с мешалкой. Цилиндрический бак, снабженный паровой рубашкой и мешалкой, наполнен до краев жидкостью с постоянными р, ц, Ср и X. На основании данных, полученных при проведении опытов в этом баке, требуется предсказать скорость нагревания жидкости в другом баке, геометрически подобном первому и имеющем вдвое большие линейные размеры, если скорость вращения мешалки в большом баке задана. Предполагается, что оба бака наполнены одной и той же жидкостью и что температура поверхности рубашки Тх и начальная температура в объеме жидкости Тд также одинаковы. Каково при этом должно быть отношение скоростей вращения мешалок и чему равно соответствующее отношение скоростей нагревания [c.322]

Отстойник непрерывного действия с гребковой мешалкой (рис. 40) представляет собой цилиндрический резервуар 2 с коническим днищем и кольцевым желобом 3, расположенным в верхней части аппарата. В аппарате имеется мешалка 4 с гребками 1, расположенными таким образом, что при вращении мешалки по часовой стрелке скапливающийся осадок перемещается к центральному штуцеру в дне сосуда. Мешалка вращается очень медленно, совершая 0,015—0,5 об/мин и не нарушая процесса осаждения. Исходная суспензия подается в верхнюю центральную часть аппарата, осветленная жидкость удаляется из верхнего л<елоба, а осадок, содержащий большое количество жидкости и достаточно под- [c.66]

Буровая вода с выделенным иодом и керосин поступают в смеситель. Можно подавать в смеситель одновременно буровую воду, серную кислоту, раствор нитрита и керосин. Конструкция смесителя бывает различной. Турбоэмульгатор М. И. Попова представляет собой цилиндрический сосуд, в котором с большой скоростью врашается диск с лопастями такого же типа, как в центробежном насосе. Снизу по оси диска подводится вода, а сверху—керосин. При вращении диска обе жидкости хорошо перемешиваются и отбрасываются к периферии смесителя. Продолжительность соприкосновения жидкостей в смесителе равна 5—7 сек. Смешивать воду с керосином можно также при помощи инжектора. Из смесителя воду с керосином направляют в [c.245]

Брюер и Хан (Brewer, Hahn, 1984) в ряде экспериментов показали, что фотоны и такие атомные частицы, как протоны, могут вернуться из неупорядоченного состояния в упорядоченное. В этих процессах участвуют ядерно-спиновое эхо и фотонное эхо. Это явление можно проиллюстрировать примером на макроуровне (рис. 3.13). Скрытую упорядоченность частиц красителя можно наблюдать при смешивании полоски красителя с вязкой жидкостью в цилиндрическом сосуде. Если вращение сосуда, вызывающее смешивание, производить в обратном направлении, то диспергированные частицы воссоединяются сами по себе, восстанавливая изначальную упорядоченность. [c.53]

На рис. 70 показаны наиболее распространенные формы насадок мешалок. Насадку в виде пропеллера (рис. 70, а) с различным числам лопастей (от 2 до 6) применяют наиболее часто. Такая насадка создает восходящий или нисходящий поток жидкости в месте расположения мешалки с противоположным движением жидкости вдоль стенок сосуда. Плоские и цилиндрические насадки (рис. 70, б, в, г) создают горизонтальное перемещение жид1ф-сти, причем изменение скорости движения жидкости от центра сосуда к его стенкам и по высоте зависят от формы и размеров насадки. Наилучшее перемешивание чистых и невязких жидкостей обычно достигается при большой скорости вращения и небольших размерах мешалки. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология