Поверхностное натяжение и перепад давления

В работах [56, 70] отмечено, что состояние глобул нефти в поровом пространстве определяет критическое значение фильтрационных параметров, равное Др г/2а, здесь Др — перепад давлений г — радиус канала фильтрации а — поверхностное натяжение. При значениях Арг/2а ниже критических глобул нефть сохраняет равновесный размер и не может быть вытеснена из поры. Для эффективного вытеснения нефти необходимо превышение критического значения градиента давления или уменьшение поверхностного натяжения. Анализ уравнения Лапласа для глобулы нефти, содержащейся в единой поре, показал, что падение давления вдоль поры напрямую зависит от геометрии поры, поверхностного натяжения и фильности породы. [c.69]

Основные факторы распыления разность скоростей среды (распылителя) и топлива, плотность среды (распылителя), температура среды и топлива, поверхностное натяжение жидкости, турбулентность потоков, взаимное направление и углы встречи струй топлива и распылителя, поверхность и время взаимодействия соприкасающихся струй топлива и среды (распылителя), отношение весов распылителя и топлива, испаряемость топлива, перепад давления топлива. [c.43]

Существует предельное значение толщины пленки /гцт характерное в том отношении, что при к > Нцщ пленка утоньшается под действием прижимной силы, а по достижении Н = кит толщина пленки стабилизируется, так как истечение жидкости из зазора под влиянием перепада давления компенсируется втеканием за счет перепада поверхностного натяжения. Предельную толщину пленки удалось рассчитать для случая плоскопараллельного зазора между дискообразной частицей и почти плоским участком поверхности большого пузырька. Она определяется из условия неизменности толщины пленки, которому соответствует равенство нулю потока жидкости через любое цилиндрическое сечение пленки [c.153]

До этого момента мы рассматривали плоскую межфазную поверхность. Поверхностное натяжение стремится искривить поверхность, в результате чего появляется отрицательный скачок давления при переходе через поверхность со стороны, в которой расположен центр кривизны. Выражение для перепада давления называется уравнением Юнга — Лапласа [c.435]

Здесь Е — коэффициент поверхностного натяжения жидкости р , Рс плотности жидкости и газа и — скорость истечения жидкости из форсунки Р динамическая вязкость жидкости Др — перепад давления на форсунке к толщина пелены жидкости на срезе сопла форсунки. [c.551]

Вспучивание некоторого участка свободной поверхности феррожидкости является результатом перемещения сюда некоторого количества жидкости с соседнего участка, на котором образуется впадина. Напряженность поля в зоне выступа увеличивается, а в зоне впадины уменьшается. Под действием разности напряженностей жидкость перетекает из области с меньшей напряженностью поля в область большей напряженности, увеличивая, таким образом, случайно возникшую неравномерность толщины слоя, что и означает неустойчивость плоской границы намагниченной жидкости. Этот процесс развивается до тех пор, пока магнитостатическое давление, создаваемое перепадом напряженностей поля под выступом и под впадиной, не будет уравновешено нарастающей разностью гидростатических давлений на выступе и впадине в слое жидкости. В том же направлении, т. е. на подавление неустойчивости, действует и сила поверхностного натяжения а, стремящаяся сгладить всякие неровности поверхности. Количественно она выражается величиной капиллярного давления = аК, где К — кривизна поверхности. Она нарастает при увеличении высоты выступа и глубины впадины. Разность напряженностей также увеличивается с увеличением кривизны поверхности, однако увеличение напряженности имеет предел, равный МП. Он определяется разностью размагничивающих факто- [c.763]

Где йо — средний объемно-поверхностный диаметр капель FN — фактор потока, равный С/К Др Др — перепад давления на форсунке Q — расход жидкости V — кинематическая вязкость а — поверхностное натяжение а, Ь, с, с1 — эмпирические константы. Например, зависимость для форсунки с полым конусом распыла, угол которого 85°, при распылении нефти, а—24 дин/см. [c.81]

Лакокрасочный материал, нагретый до 70—100° С, подается под давлением 40— 60 ат к соплу распылителя. В результате перепада давления легколетучая часть растворителя мгновенно испаряется, что вызывает дробление краски. Этому способствует также подогрев, который снижает вязкость и поверхностное натяжение материала [c.495]

Физический смысл нестабильности вытекает из уравнения (1-18) и (1.20). При ка < 1 силы поверхностного натяжения вызывают возрастание давления во впадинах и уменьшение его в выступах. Возникающий перепад давлений гонит жидкость из областей сжатия в области расширения. Неравномерность сечения струи возрастает еще больше, что соответствует росту амплитуды волны возмущения. [c.36]

При использовании таких распределительных устройств в случае относительно больших расходов газа под перфорированным листом образуется газовая подушка , высота которой эквивалентна разности давлений Ар под и над листом. Величина Ар складывается из разности давлений в пузырьке и на плоской поверхности (Арп) и гидравлического сопротивления при истечении газа из отверстия (Арг). Перепад Ара обусловлен действием сил поверхностного натяжения на границе жидкости и газа. Эти силы сжимают газ в пузырьке. Значение Ap для сферического пузырька определяется формулой (1.121) [c.162]

При ирименении распылителя качество распыления определяют следующие факторы разность скоростей струи жидкости и распылителя, физические свойства жидкости (поверхностное натяжение, плотность, вязкость, испаряемость), плотность распылителя, температура жидкости и распылителя, удельный расход последнего, перепад давления в струе жидкости, размер сопла форсунки, взаимное направление и углы встречи топлива и распылителя, турбулентность потоков и др. [c.147]

Поверхностное натяжение разнообразных жидких топлив при температурах, соответствующ их режимам распыливания различными форсунками, составляет 27—30 мн/м. Как показали опыты (см. раздел 5. 6), изменение поверхностного натяжения в этом диапазоне (при обычно применяемых перепадах давлений на форсунке) практически не отражается на тонкости распыливания. Одновременно многочисленные исследования подтвердили, что изменение вязкости в интервалах, аналогичных рассмотренным, существенно влияет на процесс распыливания. [c.35]

Как будет показано ниже (см. раздел 5. 6), изменение поверхностного натяжения и плотности в диапазонах, аналогичных рассмотренному, при обычно применяемых перепадах давления на форсунке практически на качестве распыливания не отражается. Одновременно многочисленные экспериментальные исследования подтвердили, что в приведенном интервале значений вязкости топлива последняя существенно влияет на тонкость распыливания и фракционный состав факела. [c.271]

Давление, перепад давления, гидравлическое сопротивление Динамическая вязкость Кинематическая вязкость Поверхностное натяжение Удельная теплоемкость Коэффициент теплопроводпости Коэффициент температуропроводности [c.493]

Взаимодействие жидкой и паровой фаз, движущихся противотоком, происходит на смоченной поверхности насадки. Растеканию жидкости по поверхности насадки благоприятствует динамическое воздействие на жидкость парового потока, интенсивность которого пропорциональна перепаду давления в насадке. Однако в колоннах, работающих под вакуумом, роль этого фактора относительно мала в связи со стремлением к возможно меньшему падению давления в аппаратуре. В связи с этим очень важную роль играет равномерное распределение жидкости распределительным устройством и ее растекание по насадке за счет сил поверхностного натяжения. Как известно, условия растекания жидкости по твердой поверхности определяются значением краевого угла смачивания. Эффективная работа насадки возможна лишь при условии ее хорошего смачивания. Это требование обычно выполняется, поскольку материалы, используемые для изготовления насадок, обычно хорошо смачиваются перерабатываемыми жидкостями. [c.129]

Исследование процесса образования пузырей и капель при истечении жидкостей или газов из отверстий и сопел имеет исключительно важное значение для разработки научно-обоснованных методов расчета колонных аппаратов, в которых межфазная поверхность создается путем диспергирования жидкости или газа. Механизм образования пузырей и капель чрезвычайно спожен и определяется очень большим числом параметров. Параметры, влияющие на процесс образования пузырей, можно подразделить на конструктивные, параметры, связанные со свойствами газов и жидкостей, и режимные параметры. К первому классу относятся диаметр, форма, ориентация и конструкция сопла, а также материал, из которого он изготовлен. Кроме того, чрезвьиайно важным конструктивным параметром для образования пузырей, является объем газовой камеры, из которой происходит йстечение газа в жидкость. К параметрам, связанным со свойствами выбранной системы, можно отнести поверхностное натяжение на границе раздела фаз, плотность и вязкость жидкости и газа, угол смачивания и скорость звука в газе. И, наконец, режимные параметры включают объемный расход диспергируемой фазы, величину и направление скорости сплошной фазы, высоту уровня жидкости в колонне, перепад давления в сопле и температуру. Не все названные параметры равноценны и одинаково важны для процессов образования капель и пузырей, однако большинство оказывает существенное влияние на величину отрывного диаметра и частоту образования диспергируемых частиц. [c.48]

В состоянии равновесия расклинивающее давление пленки равно перепаду капиллярного давления на мениске П = Р, , что и позволяет определить зависимость толщины пленок от состояния заполнения пористого тела и кривизны поверхности менисков IRrn. Как известно, Рк = с1Ят, где а — поверхностное натяжение мениска. [c.17]

Кривые на рис. 108 [229], а также данные, приведенные в табл. 30 [200], свидетельствуют о том, что физико-химические свгшства перегоняемого вещества также существенно влияют на перепад давления. Данные табл. 30 относятся к ситчатой колонне Олдершоу. Следует указать на то, что в этом эксперименте применяли специально подобранные вещества, которые при температуре кипения имели неодинаковые значения плотности и поверхностного натяжения. [c.169]

В результате растворяющего действия (снижения поверхностного натяжения) оторочки мицеллярного раствора изолированные частицы нефти, находящиеся в неоднородной среде, начинают перемещаться, т. е. их скорость стаиовится отличной от нуля. Па границе нефть—раствор поверхностное натяжение близко к нулю. Нефть, перемещаясь по пористой среде, встречает на своем пути другие изолированные нефтяные частицы, сливается с ними и вовлекает их в движение. Однако некоторая часть нефти остается в неподвижном состоянии, например частицы, находящиеся в мелких порах среды крупных пор. Для перемещения такой нефти к микроканала.м, по которым движется нефть, необходимо приложить значительные внешние силы, создать большой гидродинамический перепад давления. Вследствие взаимодействия мицеллярного раствора с остаточной нефтью перед оторочкой раствора образуется движущаяся устойчивая зона (вал нефти). Длина этой зоны в основном определяется степенью неоднородности среды и ее первоначальной нефтенасыщенностью. [c.196]

Если /]>/2, то и р1>р2, поэтому торможение первой капли больше. Следствием этого н является отсутствие поршнеобразного движения различных по величине капель. Визуальные наблюдения показали, что в процессе перемещения капель внутри их возникают токи жидкости. Так, маленький пузырек воздуха, введенный внутрь капли, при движении ее перемещается в обратном направлении и упирается в противоположный мениск капли. Это, видимо, объясняется тем, что под действием приложенного перепада давления и сил касательного вязкого сопротивления изменяются радиусы менисков капли. С лобовой стороны создается более высокое капиллярное давление (радиус мениска меньше), чем с противоположной, в результате чего пузырек перемещается в сторону мениска с большим радиусом кривизны. Но при этом пузырек не выходит из углеводородной жидкости в водную среду, так как поверхностное натяжение на границе воздух — водный раствор электролита значительно больше, чем на границе воздух — углеводородная жидкость. Переход пузырька в воду должен был бы сопровождаться увеличением свободной поверхностйой энергии. Как указывалось выше, путем многочисленных попыток на небольшом участке пути удавалось получить скорости движения капли, близкие к скоростям фильтрации при разработке нефтяных пластов. Данные о толщине пленки электролита при этих скоростях приведены в табл. 38. [c.157]

При увеличении толщины водной прослойки сопротивление движению капли уменьшается. Следовательно, сопротивление движению диспергированной нефти в пористой среде должно уменьшаться при увеличении толщины пленки, т. е. при возрастании скорости движения капель, вязкости вытесняющей жидкости и радиуса поровых каналов, а также при уменьшении поверхностного натяжения на границе раздела нефть — вода и вязкости нефти. С уменьшением скорости движения толщина водной прослойки уменьшается, вследствие чего возрастает сопротивление ее движению и она остапавливается. При больших концентрациях активных компонентов в нефти скорость утончения водной прослойки и вероятность ее разрыва при остановке капель увеличиваются. С этой точки зрения очень важно, чтобы в процессе вытеснения нефти водой из пористой среды не было остановок, так как в последующем для отрыва капель от твердой поверхиости и их сдвига в порах требуется значительный перепад давления. [c.164]

Для вытеснения нефти из гидрофобного коллектора требуется достижение либо большего перепада давления, чем для гидрофильного, либо большего снижения поверхностного натяжения. В зависимости от природы нефтенасыщенного порового пространства требуется достижение различных значений межфазного натяжения. В работе [70] приведены результаты расчетов, выполненные В. В. Суриной. Так, для гидрофобного карбонатного коллектора межфазное натяжение равно [c.69]

В отличие от газовой или колоночной жидкостной хроматографии, где поступление подвижной фазы обусловлено перепадом давлений на входе и выходе колонки, спонтанный поток растворигеля по тонкослойной пластинке вызван действием капиллярных сил. Проникая в капиллярные полости слоя, жидкость стремится уменьшить площадь своей поверхности, что сопровождается снижением свободной поверхностной энергии жидкости. Изменение энергии ДЕт пропорционально поверхностному натяжению у, молярному объему Vn растворителя и обратно пропорционально радиусу капилляра г [c.39]

Подробный анализ работ в этой области содержится в работах [29 — 31]. Если в жидкости отсутствует ПАВ, то движение длинного пузыря в капиллярной трубке, заполненной вязкой жидкостью, рассмотрено в [19]. В этой работе показано, что при малом числе Рейнольдса и без чета силы тяжести течение зависит только от одного безразмерного параметра — капиллярного числа Са= рС//2 , где ц — вязкость жидкости, 11 — скорость движения пузыря, Е — коэффициент поверхностного натяжения поверхности газ — жидкость. При асимптотически малых значениях Са(Са О) течение можно разбить на пять областей, как это показано на рис. 17.10. На каждом конце пузыря образуется полусферическая пгапка, в которой давление и форма контролируются только капиллярными силами. Полусферические шапки сопрягаются с цилиндрическими областями через переходные области. Показано, что в цилиндрической области толщина смачиваюп1,ей пленки и дополнительный перепад давления определяются выражениями [c.456]

Изучение характеристик пузырьков воздуха при дросселировании жидкости сопровождалось контролем баланса воздуха. Начальное содержание растворенного в воде воздуха (до дросселирования) во всех опытах было равно 63 мг/л. Определение его концентрации производилось электрохимически. анализатором кислорода. Полученные в опытах результаты показаны на рис. 4.6. Как видно нз графика, в воде после дросселирования образуется пересыщенный раствор газов. Степень пересыщения зависит от перепада давления при дросселировании. С возрастанием скорости потока в диафрагме увеличивается удельная поворх[юсть газовой фазы, что способствует более полному выделению растворенных газов. По достижении неко-торы.х значений перепада давления (более 500 кПа) пузырьки становятся очень. малыми и начинают себя прояв.чять силы поверхностного натяжения, т. е. появляется добавочное (ланла-совское) давление. При этом замедляется газовыделение и несколько возрастает остаточное пересыщение [43]. [c.88]

Полученная расчетом картина кинетики счетной концентрации пузырьков воздуха в горизонтальных, вертикальных и радиальных флотаторах при й р/< =0 и й С /й =0 без учета коалесценции показана на рпс. 5.4. Расчет проводился для следующих параметров работы флотационной установки содержание растворенного воздуха в очищаемой воде Ссв=0, температура воды 20 °С, поверхностное натяжение о = 0,07 Н/м, перепады давления Др на дросеелируюн ем устройстве 600—200 кПа, коэффициент насыщения воды воздухом в напорном резервуаре [c.99]

Механизм образования пузырей и капель чрезвычайно сложен и определяется очень большим числом параметров, влияющих на процесс образования пузырей. Параметры можно подразделить на конструктивные, связанные со свойствами газов и жидкостей, и режимные. К конструктивным относятся диаметр, форма, ориентация и конструкция сопла, а также материал, из которого оно изготовлено, объем камеры истечения. К параметрам, связанным со свойствами выбранной системы, можно отнести поверхностное натяжение на границе раздела фаз, гшотность и вязкость жидкости и газа, угол смачивания и скорость звука в газе. Режимные параметры включают объемный расход диспергируемой фазы, величину и направление скорости сплошной фазы, высоту уровня жидкости в колонне, перепад давления в сопле и температуру. [c.706]

НИЯ перегоняемых веществ. Это иллюстрируется (табл. 22) величиной перепада давления в колонке при разных скоростях пара и при разгонке нескольких соединений с различным поверхностным натяжением [88]. Данные табл. 22 указывают, что колонка непригодна для ректификации веществ, имеющих большое поверхностное натяжение небольшое количество нерастворенной воды во флегме весьма мешает работе и может даже полностью нарушить режим работы колонки. В этом отношении колонка Бруна имеет определенное преимущество перед колонкой Ольдершоу. Высокий перепад давления в колонке Ольдершоу делает ее непригодной для многих видов работ при уменьшенном давлении. Колонка, имеющая 30 тарелок, не рекомендуется для работ при давлении в головке колонки, намного меньшем, чем 250 мм рт. ст. [88]. Колонка Ольдершоу обладает большой динамической задержкой (табл. 21). Однако если речь идет о четкости разделения, то исключительно высокая пропускная способность колонки полностью компенсирует большую задержку и дает возможность весьма четкого разделения. Эго же явление обусловливает хороший фактор эффективности колонки. Поэтому колонка Ольдершоу пригодна для [c.193]

ПЕРЕПАД ДАВЛЕНИЯ В КОЛОНКЕ ОЛЬДЕРШОУ ПРИ РАБОТЕ С ЖИДКОСТЯМИ, ИМЕЮЩИМИ РАЗЛИЧНОЕ ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ [c.193]

АРо — лапласовский перепад давления АР/1 — гидростатическое давление р — объемная плотность заряда <То поверхностная плотность заряда сг — поверхностное натяжение Ф — удельный адсорбционный потенциал (х) — электрический потенциал на расстоянии х от межфазной границы [c.9]

Величина не зависит от толщины прослойки и известна, если заданы поверхностное натяжение и главные радиусы кривизны. Значение кроме того, можно получить, измеряя скорость сближения капель или пузырьков для расстояний к, превышающих 1000 А. При вычислении лапласовского перепада давления необходимо учитывать деформацию межфазных границ (рис. 29, а), т. е. принимать во внимание радиус Р плоскопараллельной зоны соприкосновения. Справедливо следующее уравнение [128] [c.68]

Проблема исследования процесса утончения неравновесных жидких слоев, как результат вытекания из них жидкости, возникла из задачи пэ определению расклинивающего давления динамическим путем в таких пленках [6] и остается и теперь тесно связанной с измерениями этого рода. Задача эта была частично решена благодаря тому, что удалось показать, что течение в поверхности тонкого микроскопического свободного слоя даже при очень малых содержаниях ПАВ в нем останавливается, вследствие возникающих в поверхности градиентов поверхностного натяжения. Таким образом, оказалось возможным применить к плосконарал- юльным тонким слоям уравнение Рейнольдса [6, 22] и найти из скорости утончения пленок перепад давления, включающий и расклинивающее давление. Это решение, однако, не исчерпывает задачи, так как не объясняет отклонения пленок от ллоскопараллель-ности и того, почему достаточно тонкие и малые слои становятся плоскопара.л-лельными. Вопрос этот важен, так как дальнейшие более точные измерения расклинивающих давлений при больших толщинах требуют поправок на [c.53]

Метод наибольшего давления основывается на измерении максимального давления образования пузьфьков газа, выдавливаемых из капиллярного кончика радиусом Т в жидкость 12-14]. Значение лР достигается в момент, когда поверхностное натяжение уравновешивается перепадом давления на поверхности пузырька, равным 2 / и гидростатическим давлением на глубине погружения кончика. В этот момент пузырек имеет гфибли-женно фор полусферы радиуса Т. Таким образом [c.96]

Форма вытекающей пелены и ее устойчивость зависят от взаимодействия инерционных, поверхностных и вязкостных сил. При больших перепадах давлений на форсунке, когда влиянием поверхностных и вязкостных сил можно пренебречь, нелепа имеет форму однополостного гиперболоида вращения [63]. При меньших перепадах давлений под влиянием сил иоверхпостпого натяжения вытекающая пелена приобретает форму тюльпана [30 и 64—66 ], а при очень малых перепадах давления — форму пузыря [64, 65]. [c.278]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология