Взаимодействия гидродинамического эффекты

Сближение частицы с пузырьком затрудняется на малых расстояниях. при которых толщина межфазной пленки меньше радиуса частицы. Сближение на этом этапе означает утончение межфазной пленки. Последнее сопряжено с преодолением вязкого сопротивления, неограниченно возрастающего с утончением пленки. Этот гидродинамический эффект — ближнее гидродинамическое взаимодействие (БГВ)—приводит к снижению скорости флотационной водоочистки в несколько раз. [c.337]

В случае наполненных смесей общая картина еще более усложняется. Считают, что молекулярный механизм течения у них такой же, как у ненаполненных эластомеров. Частицы же наполнителя перемещаются вместе с адсорбированным на его поверхности слоем эластомера. Как известно, изменение механических свойств эластомера в присутствии усиливающего наполнителя обусловлено образованием специфической структуры наполненных резиновых смесей, при достаточном наполнении представляющей собой проникающие структурные сетки полимер—полимер и наполнитель—наполнитель. В этом случае увеличение вязкости системы в общем связано со следующими факторами а) гидродинамический эффект повышения сопротивления течению вследствие наличия твердых частиц б) образование связей полимер—полимер в виде сил межмолекулярного взаимодействия, зацеплений в) образование связей полимер—наполнитель разного типа очень прочных, близких к валентным, и слабых адсорбционных г) образование связей наполнитель—наполнитель тоже разного типа очень прочных, существовавших до введения наполнителя в смесь, и слабых, возникающих при соприкосновении частиц наполнителя. [c.31]

Другим принципиальным фактором, влияющим на реологическое поведение наполненных систем, является изменение свойств полимерной среды вследствие адсорбционного взаимодействия частиц с полимером и ограничения молекулярной подвижности цепей в адсорбционном слое. Таким образом, вязкость определяется не только гидродинамическими эффектами, но и механическим усилением матрицы вследствие взаимодействия с наполнителем. [c.184]

Главной причиной нелинейных гидродинамических эффектов является взаимодействие возмущений с основным течением. Это способствует появлению вихрей вдоль оси г, вследствие чего течение становится трехмерным. Основные уравнения эволюции завихренности гидродинамических нолей имеют вид [c.54]

Надо признать, что ив этой простой теории следует, особенно в области более высоких концентраций, очень сильная зависимость микроскопической вязкости от концентрации. Великолепное совпадение рассчитанных и действительных значений г указывает на то, что в теории схвачено существо взаимодействий белок — белок. Гидродинамические эффекты, а не взаимодействия, например, электростатического характера, преобладают над взаимодействием белок — белок. Электростатические взаимодействия более медленно уменьшаются с уменьшением расстояния и ответственны за отклонения от поведения, предсказываемого мо- делью, при низких концентрациях белка. Метод ЯМР-д позволил исследовать изменение величины гс с изменением заряда белка (т. е. величины pH) при фиксированной концентрации [12]. При этом оказалось, что эффективные взаимодействия имеют максимальное значение вблизи изоэлектрической точки. Именно в этой точке флуктуации разделения молекул белка в пространстве наиболее велики и молекулы белка могут подходить одна к другой на более близкие расстояния, чем если бы они были заряжены. Ясно, что предложенная модель не включает эти эффекты второго порядка. [c.180]

Трение эластомера по жесткому шероховатому основанию. Рассмотрим теперь случай трения эластомера по жесткому шероховатому основанию в присутствии смазки [см. рис. (5.12)1. В этих условиях нельзя пренебрегать гидродинамическими эффектами. Допустим, что скорость скольжения и достаточно мала, и нельзя не учитывать наличие смазки на пиках неровностей (см. гл. 7), но в то же время она достаточно велика для создания гидродинамической силы реакции в зоне впадин между соседними выступами. В таких условиях возникает граничное трение, но в отличие от случая трения металлов (рис. 5.11) пленка жидкости непрерывна между поверхностями. Пленка на пиках выступов очень тонкая и имеет свойства, отличные от свойств массы смазки во впадинах между выступами. Если при граничном трении металлов зона контакта металла с жидкостью четко определена (рис. 5.11), то при трении эластомера это не так (см. рис. 5.12). Вблизи вершин максимальных выступов в результате физико-химического взаимодействия смазки с эластомером ее свойства существенно изменены. Пусть есть часть номинальной поверхности А зоны контакта, по которой происходит касание вы- [c.100]

Наличие заряженных групп на полимерной цепи сказывается не только на гидродинамических, но и на электрохимических свойствах растворов полиэлектролитов [434, 435]. В отличие от простых низкомолекулярных электролитов эффекты, создаваемые взаимодействием заряженных ионов в полимерных электролитах, не исчезают при бесконечном разбавлении. В сильно разбавленных растворах часть противоионов ассоциирована с полиионами под действием сильного электростатического поля, создаваемого полиионами с высокой плотностью фиксированных зарядов. [c.163]

Частицы могут взаимодействовать со средой или друг с другом, что добавляет к гидродинамическим эффектам физикохимические явления. И, наконец, сама дисперсная среда является химически реагирующей, что, как показано выше, по-разному сказывается на поведении системы [122]. При описании реологических свойств таких систем очень важным становится влияние деформирования на скорость химического процесса [123, 124]. [c.72]

Кроме таких положительных взаимодействий, в макромолекуле имеют место также и отрицательные , как, например, между элементами 1 я 3 или 2 и 3, находящимися по разные стороны от центра вращения и потому движущимися в противоположные стороны. При таких взаимодействиях элемент / увлекает растворитель в сторону, противоположную направлению движения элемента 3, чем увеличивает потери на трение последнего. Однако, так как расстояния между парами элементов, взаимодействующих положительно, в среднем меньше, чем между парами, взаимодействующими отрицательно, эффект первых взаимодействий больше, чем эффект вторых. Поэтому суммарное гидродинамическое взаимодействие всегда приводит к уменьшению потерь на трение, а следовательно, и вязкости раствора. [c.112]

Существование практически горизонтального начального участка кривой D ), по-видимому, можно приписать слабости термодинамического взаимодействия макромолекул в области малых концентраций. Область насыщения кривой D( ) при больших с, вероятно, соответствует взаимной компенсации термодинамического и гидродинамического эффектов, описываемых выражением (5.38). [c.384]

Обсуждение результатов. В предыдущих разделах были рассмотрены гидродинамический эффект и другие виды взаимодействия каучука и наполнителя, обусловливающие прочные связи межд наполнителем и каучуком. Уравнение (3.5) можно переписать следующим образом [c.96]

Деформационная гипотеза основана на представлении о деформации граничного полимерного слоя в ходе и вследствие процессов отверждения и охлаждения. Она отражает некоторым образом и влияние технологии приготовления склеек и покрытий, влияние формы образцов и т. п. Так, на плоской поверхности граничный слой обычно растянут, поскольку формирование слоя и возникновение адгезионного взаимодействия происходит тогда, когда полимер находится в сравнительно подвижном состоянии. Затем в процессе отверждения полимера адгезионное взаимодействие препятствует реализации возможных изменений объема, и граничный слой оказывается в зависимости от знака усадки растянутым или сжатым. Если твердая подложка, например, замкнутая (сфера), то из-за химической или физической усадки, которой препятствует подложка, граничный слой может быть как более плотным, так и более рыхлым по сравнению с полимером, удаленным от поверхности подложки. И это зависит не только от знака усадки, но и от того, снаружи или изнутри замкнутой поверхности находится полимер (например, на сфере или внутри сферы), от толщины всего слоя полимера, от технологии приготовления. Технология проявляется, например, в способе отверждения всего слоя полимера на подложке — однородным, послойным или фронтальным, давлением в процессе отверждения, гидродинамическими эффектами [99]. [c.80]

Превращение толстой углеводородной пленки в бимолекулярную структуру сопровождается существенным изменением механизма упругости. В толстой пленке действует механизм упругости Гиббса и Марангони. По мере возникновения расклинивающего давления к ним присоединяется специфический механизм упругости, связанный с взаимодействием поверхностных слоев. Механизм равновесной упругости Гиббса действует до тех пор, пока возможно перераспределение ПАВ между наружной и внутренней частями пленки. В черной пленке такое перераспределение становится невозможным, и этот механизм упругости утрачивает силу. Эффект Марангони с переходом к бимолекулярной пленке при временах релаксации, обычных для гидродинамических и адсорбционных процессов, не отличается от специфической равновесной упругости черной пленки. [c.148]

Дейвис указал на необходимость учета эффекта зацепления при малых Не на очень тонких цилиндрах и рассчитал серию кривых, показывающих изменение Е с увеличением r L Он отмечает, что поскольку кривые вычислялись без учета гидродинамического взаимодействия между частицами и цилиндром, которое для крупных частиц может быть значительным, они дают завышенные значения К при больших значениях r/L Эффект зацепления может быть настолько большим, что при высоких значениях К и r/L может оказаться > 1 [c.187]

Интенсификация процесса мойки при оптимальной температуре моющего раствора возможна за счет использования более эффективных моющих растворов либо турбулизации моющего раствора у загрязненных поверхностей. Движение моющего раствора у отмываемых поверхностей оказывает механический разрушающий эффект на загрязнения и ускоряет физико-химическое взаимодействие. Оно осуществляется разными способами турбулизацией моющего раствора воздушным барботированием механическим перемешиванием моющего раствора лопастями, насадками и т. д. приведением моющего раствора в колебательное движение с помощью динамических вибраторов или гидродинамических излучателей турбулизацией моющего раствора затопленными струями и т. д. [c.214]

Рассмотренные выше положения относятся к движению одиночных капель и пузырей. При совместном движении множества ("коллектива") капель и пузырей наблюдается их гидродинамическое взаимодействие. Здесь закономерности движения изменяются, общий эффект аналогичен стесненному витанию твердых частиц движение капель и пузырей относительно сплошной среды замедляется. Одновременно ситуация осложняется постоянной коалесценцией и разрушением дискретных образований и их деформацией. [c.246]

Движение частиц в процессе гравитационной седиментации можно рассматривать как явление самодиффузии, если распределение частиц в суспензии однородно. Неоднородность в распределении частиц приводит к явлению градиентной или обычной диффузии. Эксперименты [72] показали, что флуктуации скорости частиц достигают их средней скорости движения, причем иногда частицы движутся даже против силы тяжести. Сильная анизотропия гидродинамической диффузии приводит к тому, что коэффициент самодиффузии в направлении д равен D = 8at/, а в поперечном направлении D = 2aU, где а — радиус частиц, U — средняя скорость стесненного осаждения частиц. Отмечено также, что эффект самодиффузии заметно уменьшается, когда концентрация частиц становится больше 30 %. Самодиффузия наблюдалась также при осаждении тяжелой частицы в суспензии легких частиц. Если учитывать только парные гидродинамические взаимодействия частиц, то при стоксовом течении горизонтальная составляющая гидродинамической самодиффузии оказывается равной нулю [73]. Этот факт свидетельствует о том, что поперечная составляющая самодиффузии в суспензии вызвана, по-видимому, не парными, а многочастичными гидродинамическими взаимодействиями. [c.240]

Уравнение (244) представляет собой основной результат теории Онзагера. В настоящем кратком очерке этой теории могли быть освещены лишь ее основные положения, а также подчеркнуты те значительные трудности, с которыми она сталкивается. После изложения своей теории Онзагер дал подробный критический разбор принятых допущений и вычислил порядок величины ошибок, обусловленных этими допущениями. Он отметил, что с целью упрощения не было учтено гидродинамическое взаимодействие, и сделал попытку определить порядок величины гидродинамической поправки. Онзагер пришел к заключению, что при сильных полях этот эффект может оказаться существенным, но сое же он недостаточен для того, чтобы изменить порядок величины основного результата. [c.114]

При течении жидкости цепочечные агрегаты можно в подходящей системе координат считать неподвижными. Они тормозят обтекающие их потоки среды, что и регистрируется как увеличение вязкости. Во вращающемся поле среда неподвижна, а цепочки вращаются, следуя за полем. При этом они передают среде момент сил, действующих на цепи со стороны поля. В среде моменты всех цепей суммируются и передаются стенкам сосуда. Их суммарная величина и регистрируется по углу закручивания упругого подвеса. Во всех случаях разными методами регистрируется один и тот же эффект гидродинамического взаимодействия цепочек или индивидуальных частиц с вязкой средой, поэтому удельная сила трения (на единицу площади) и удельная величина момента сил (на единицу объема) равны по величине и по размерности. Метод вращающегося поля лишен большинства недостатков магнитной вискозиметрии, поскольку исследуемый образец [c.760]

С точки зрения динамики рассматриваемый случай существенно отличается от более обычного случая системы один полимер - один растворитель. Во втором случае вблизи критической точки эффекты гидродинамического взаимодействия существенны, тогда как эффекты зацеплений малы в рассматриваемом же случае ситуация обратная гидродинамическими взаимодействиями можно пренебречь, а зацепления существенны. [c.270]

Для разбавленных растворов ряда ПАВ и ПЭ (например, ВРП-1, СФ-Li, AA, КМЦ-5 и др.) обнаружен эффект Томса — повышение скорости течения раствора с ростом концентрации полимера при постоянном градиенте давления, что обусловлено снижением гидродинамического сопротивления, изменением структуры потока жидкости и гидрофобным взаимодействием между молекулами воды и частицами растворенного вещества — изменением плотности упаковки воды в гидратном слое [71. [c.197]

При расчете массопередачи использовать эффективные коэффициенты диффузии не представляется возможным, так как диффузия компонентов в многокомпонентных газовой и жидкой смесях через поверхность раздела фаз в условиях сложной гидродинамической обстановки сопровождается сложным влиянием компонентов друг на друга, обусловленным так называемыми кинетическими и термодинамическими эффектами взаимодействия, которые невозможно учесть только эффективными коэффициентами диффузии. Более подробно влияние этих эффектов на массопередачу освещено в гл. 5. [c.56]

Анализ уравнений (3.64) — (3.67) показывает, что гидродинамическая аналогия выполняется главным образом в простейших условиях взаимодействия фаз при наличии только одной движущей силы, т. е. при отсутствии эффектов наложения. Тем не менее использование гидродинамической аналогии для расчета коэффициентов массопередачи в турбулентных двухфазных потоках газ — жидкость имеет большое практическое значение. [c.101]

Рассмотрим теперь результа " кинетического расчета разделений смеси углеводородов парафинового ряда, выполненные с использованием алгоритма, учитывающего кинетические и термодинамические эффекты взаимодействия компонентов смеси, сложную гидродинамическую обстановку на контактном устройстве и неидеальность смесей [54]. Исходные данные, а также результаты проведенного расчета представлены в табл. 5.7 и на рис. 5.83. Для общей оценки выполненного расчета на рис. 5.33 показан профиль концентраций компонентов и изменение потоков по высоте аляа- [c.265]

Особое место в моделировании реологических свойств поли-меризующихся сред занимают наполненные системы. Простейшей моделью таких систем является разбавленная суспензия жестких инертных частиц. Дальнейшее усложнение связано с учетом гидродинамических эффектов взаимодействия частиц. Частицы могут проявлять гибкость, и надо рассматривать их деформацию в потоке и ее влияние на поведение системы в целом. [c.72]

В принципе, из сопоставления теоретической и экспериментальной зависимостей [x/G] ох x=Lja может быть оценена персистентная длина а — характеристика равновесной жесткости. Однако формула молеку-лярно-массовой зависимости [x/G] определяется многими факторами (гидродинамическое взаимодействие, объемные эффекты, полидисперсность), влияние которых либо не проанализировано теоретически, либо оценка этих факторов представляет трудности для эксперимента. Поэтому для oIieHKH равновесной жесткости гораздо более удобной и надежной величиной является отношение [/i]/[ij]. [c.212]

Предполагается, что механизм противонзносного и антифрикционного действия связан и со способностью продуктов взаимодействия присадок с трущимися поверхностями металлов (как и продуктов износа) солюбилизироваться или диспергироваться в объеме масла. Например, накопление вязких псевдожидких полимеров или вязких дисперсий твердых частиц на поверхности подшипника мохчет обеспечить гидродинамический эффект. При испытании парафиновых и нафтеновых масел без присадок полимеры трения, образующиеся из этих сред в начальный период работы, были растворимы в исходных углеводородах. В таких случаях у.меньшение количества масла в узле трения резко снижало износ. Этот эффект лежит в основе успешного применения минеральных масел в виде масляного тумана [9]. [c.77]

Закономерности оседания фитопланктона установить сложнее, и поэтому во многих предложенных моделях этот член попросту отсутствует [124]. Скорости оседания клеток фитопланктона могут быть определены из закона Стокса. Однако при этом необходимо учесть и влияние гидродинамических эффектов (например, адвекция фитопланктона течениями, турбулентные движения и др.). В этой связи следует признать, что до настоящего времени не удалось (на количественной основе) оценить взаимное влияние, скажем, турбулентных характеристик среды и скорости осаждения фитопланктона. Правда, первая попытка такого рода была сделана Смитом в 1982 г. [438]. Основываясь на экспериментальных данных Рейнольдса [437], Смит рассмотрел вопрос о скоростях осаждения фитопланктона в предположении, что, во-первых, не происходит ресуспензии последнего со дна водоема и, во-вторых, отсутствует взаимодействие между осаждающимися частицами и равномерной скоростью осаждения. В модельных построениях Смита осаждение и турбулентное перемешивание параметризовались как события последовательные, нежели одновременно происходящие (сравните ветровое перемешивание и дополнительную передачу, энергии в одномерных моделях интегральной энергии, описанных в п. 3.2). Для штилевых условий Смит получил, что фитопланктон, содержащийся в столбе воды, Mt связан с изначальным его содержанием Мо следующим соотношением [c.187]

Однако механизм оседания фитопланктона установить довольно нелегко, поэтому некоторые модели его не учитывают. Скорость оседания клеток водорослей можно рассчитать по закону Стокса. При этом необходимо учесть влияние гидродинамических эффектов (например, адвекция, вызванная течениями и турбулентные движения). Действительно, до сих пор еще не удалось количественно оценить взаимодействие турбулентных характеристик и скорости осаждения фитопланктона. Первая попытка подобного рода была сделана Смитом [103]. Он рассматривает скорости осаждения водорослей в предположении,, что нет ресуспензии вещества со дна водоема, отсутствует взаимодействие между осаждающимися частицами и постоянной скоростью осаждения. Автор обнаружил, что в условиях штиля вещество в столбе воды Mi связано с его первоначальным содержанием Мо следующим соотношением [c.117]

Поглощение звука определяет воздействие на свойства вещества на субстанциональном уровне [361, 375]. Взаимодействие звука с веществом имеет своим продуктом то же вещество, но с заметно измененными свойствами. Это изменение происходит под действием температурной, концентрационной и гидродинамической нелинейностей [221]. Причина нелинейных эффектов заключается в перераспределении энергии меж у внеишими (поступательными и вращательными) и внутренними (колебательными) степенями свободы молекул (кнезеровский эффект) [361]. [c.49]

В начале 1980 гг. стало окончательно ясно, что модель дисперсного потока, математическим выражением которой является система (2.16), (2.17), не достаточно полно описьтает протекающие в нем процессы. По всей вероятности, в реальных потоках действуют такие неучитываемые моделью механизмы, которые при определенных условиях способны стабилизировать течение. Все эти механизмы имеют диссипативный характер и связаны с мелкомасштабным хаотическим движением частиц. В ряде работ советских авторов [177, 192-194] были выявлены основные эффекты, обеспечивающие устойчивость движения частиц в дисперсном потоке. Это - псевдотурбулетная диффузия частиц, вызываемая их гидродинамическим взаимодействием [192-194], и давление в дисперсной фазе, возникающее из-за столкновений частиц [177, 194]. В работе [194] отмечен также эффект пульсаций ускорения жидкости, который при определенных условиях также способствует стабилизации течения. [c.135]

Касание вблизи точки О (оно не показано на рис. 46) также отвечает критическому условию, но другого типа. Бесконечно малое перемещение от точки касания прямой теплоотвода влево или кривой выделения тепла вправо приводит к резкому падению темиературы, т. е. горючий материал, вместо того чтобы реагировать ири температуре, соответствующей точке Q или более высокой температуре, находится в устойчивом состоянии при температурах, отвечающих точкам иересечення, лежащим левее Ь. В связи с этим Франк-Каменецкий назвал эту точку критической точкой тушения, а Ван-Лун — минимальной температурой горения. Подобно температуре воспламенения, эта температура пе является постоянной величиной, поскольку она зависит от различных факторов. Например, значительное влияние на нее может оказывать скорость газа. В диффузионной области скорость газа, помимо влияния на коэффициент теплопередачи, может также определять положение кривой теило-выделения. Этот эффект обнаруживается в том случае, когда наиболее медленной стадией является ие диффузия внутри пор к поверхности взаимодействия и от нее, а диффузии через гидродинамический пограничный слой к наружной поверхности твердого вещества. [c.174]

Константа имеет несколько интерпретаций. При значении 2,5 она удовлетворительно отвечает экспериментальным данным в том случае, если каили не слипаются и не взаимодействуют с непрерывной фазой. Робинсон (1949, 1957) рассматривал ав как коэффициент трения, поскольку для твердых дисперсий ее точное значение зависело от формы частиц и неровностей поверхности. Согласно Мунею (1951) и Марону с сотрудниками (1951, 1953), определяет эффект уплотнения, который возрастает, когда вместе располагаются частицы более чем одного размера. В простейшем примере, когда имеются частицы только двух размеров, Fфp является функцией отношения их размеров. По мнению Ванда (1948), фр представляет собой константу гидродинамического взаимодействия. Свини и Геклер (1954) нашли, что Fфp изменяется от 1,00 до 1,47, причем с уменьшением размера частиц Уфр возрастает. Саундерс (1961) также наблюдал, что в [c.265]

Исследования различных типов химических реакций в условиях течения и взаимодействия закрученных газовых потоков показали возможность их интенсификации за счет использования различных свойств закрученных потоков. Путем рационального конструирования на базе знаний особенностей гидро- и термодинамики течения таких потоков можно решать задачи, связанные как с необходимостью создания условий для интенсивного перемешивания газовых, газопылевых или газожидкостных компонентов, так и с требованиями максимального снижения турбулиза-ции реагентов. В рассмотренных примерах в основном использованы особенности струйного течения газовых потоков и наличие поля центробежных сил. Однако возможно использование и эффекта температурного разделения газа на холодную и горячую составляющие, образование противотока. Эти особенности течения высокоскоростных закрученных потоков могут быть использованы для проведения реакций, требующих малого времени контактирования реагентов и быстрого нафева или охлаждения продуктов реакции, быстрого отвода их из зоны реакции. Многообразие тепловых, гидродинамических и структурных форм закрученных газовых потоков открывает широкие перспективы не только для совершенствования известных конструкций реакционных аппаратов, но и для создания принципиально новых технических решений применительно к различным областям народного хозяйства. [c.321]

В результате процессов тепломассообмена и гидродинамического взаимодействия к клеткам поступают необходимые для роста и развития микроорганизмов компоненты питания. Выделяемые в среду продукты л етаболизма могут оказывать непосредственное влияние на кинетические закономерности роста клеток, например эффекты ингибирования скорости роста. Продукты клеточного метаболизма (от альдегидов и кетонов до веществ белкового [c.51]

При конечных частотах со возрастание вязкости за счет растворенных клубков бт] = г — г сложным образом зависит от со. Несмот-ря на то что в разбавленном растворе трудно получить экспериментальные механические данные об этой зависимости, некоторые результаты в литературе имеются [1]. Классический анализ этих результатов был проведен в терминах теории Зимма [4], т.е. с учетом эффектов гидродинамического взаимодействия, но в пренебрежении эффектами исключенного объема. Мы предлагаем здесь более общее скейлинговое рассмотрение. [c.207]

Очевидно, что максимальное время релаксации есть время, требуемое для полного обновления трубки. Зависимость от /V можно определить из простых рассуждений. Предположим сначала, что рассматриваемая цепь заключена в бесконечно длинную трубку. Для движений цепи вдоль трубки мы можем ввести подвижность цепи Эта величина определяется как коэффициент пропорциональности между приложенной к цепи постоянной силой / (направленной вдоль трубки) и результирующей скоростью движения вдоль трубки V = цур/. Предположим, что эффекты гидродинамического взаимодействия на далеких расстояниях пренебрежимо малы (что справедливо для рассматриваемых концентрированных систем). Тогда сила трения должна быть пропорциональна длине цепи, т.е. величине /V. Следова- [c.254]