Деформация капли

На первый взгляд кажется, что такой области не существует, поскольку для деформированных капель и пузырей коэффициент сопротивления резко возрастает с увеличением критерия Рейнольдса, а не остается постоянным. Однако коэффициент сопротивления может возрастать и в связи с тем, что при увеличении диаметра частиц, а следовательно, и критерия Рейнольдса возрастает деформация капли или 40 [c.40]

Время достижения критического состояния (в с), когда начинается деформация капли, можно приближенно определить по ранее приведенной формуле [c.289]

С момента нестационарного воздействия потока, выходящего из цилиндра через проходное сечение нагнетательного клапана, до начала деформации капля масла пройдет путь (в м) [c.292]

Из данных табл. 46 нетрудно видеть, что начало деформации капли масла в проходном сечении нагнетательных клапанов компрессора 5КГ 100/13 практически происходит в момент выталкивания воздуха из цилиндра в нагнетательный трубопроводов. При этом время достижения каплей масла критической фазы колеблется в пределах Ткр.деф=0,000059- 0,0055 с. [c.292]

При расчетах минимальный диаметр капли масла принят таким, при котором екр 5,35, что характеризует начало деформации капли. [c.292]

В настоящее время разработано достаточное количество моделей коалесценции капли у поверхности раздела фаз жидкость— жидкость. Уравнения моделей выводятся на основе макроскопических балансов массы, силы и энергии и уравнений изменения микроскопических объемов жидкости и изменения поверхностей раздела фаз. Граничные условия и выражения для потока вместе с уравнениями состояния позволяют замкнуть систему уравнений для данной физической ситуации. Однако обобщенная полная система уравнений сложна для решения. Поэтому использование аппроксимирующих решений различной точности является наиболее распространенным методом. К сравнительно простым моделям можно отнести модели жесткой капли и жесткой поверхности раздела [32] и модели с учетом деформации капли и поверхности раздела с образованием углубления в центре капли [33, 34]. В [351 показано, что модели коалесценции, основанные на представлении однородной пленки, отделяющей каплю от поверхности, приводят к степенной зависимости времени коалесценции капли, пропорциональной пятой степени эквивалентного диаметра. Эти модели отрицают влияние разности давлений, возникающих вследствие искривления пленки, и поэтому дают завышенные значения показателя степени. [c.290]

Капля, помещенная в электрическое поле напряженностью Е, поляризуется и деформируется, принимая форму эллипсоида, большая ось которого параллельна направлению электрического поля. Степень деформации, которая определяется отношением полуосей эллипсоида, зависит от напряженности поля Е. Существует некоторое значение Е р, при котором деформация капли может привести к ее разрыву. Условие равновесия для капли реализуется при равенстве суммы внешних сил, действующих на единицу ее поверхности, силе межфазного поверхностного натяжения. Поскольку электрическое поле в окрестности поверхности капли неоднородно, условие равновесия характеризует локальное равновесие, а не равновесие всей капли. В работе [92] это условие равновесия рассмотрено для полюсов и для экватора капли в связи с тем, что именно в этих точках деформации поверхности максимальны. Показано, что устойчивость капли зависит от безразмерного параметра х=Е (Я/а) значение которого в момент потери устойчивости равно 1,625. [c.79]

Кривые (а) действительны для коэффициента сопротивления твердых тел шариков, кривые (б) — жидких капель. При более крупных долях высокая относительная скорость ведет к деформации капли во время полета, т. е. увеличивается диаметр миделева сечения, возрастает коэффициент сопротивления, который отличается от коэффициента сопротивления твердых шариков. Сверхкритическая относительная скорость капель ведет к их дроблению динамический напор становится таким большим, что капля распадается. Деформация капель при высокой относительной скорости приводит к более интенсивному торможению и, соответственно, тепло- и массообмену. [c.180]

Если капля имеет некоторый диаметр щ,. на нее могуг результативно воздействовать только пульсации с масштабом X = Деформация капли и. ее последующее, деление, происходит за счет кинетической энергии сплошной среда = Рси а12, обусловленной разностью пульсационных скоростей и действующих на расстоянии, щ,.- Крупномасштабные пульсации (X > увлекая за собой каплю, вследствие малой разности скоростей на расстоянии не могут быть причиной ее деформации. Точно-так же не могут воздействовать на каплю и пульсации с масштабами К < dц . Так как турбулентный поток имеет внутренний масштаб все капли в процессе дробления должны стремиться к максимальному устойчивому диаметру р о. которому в сплошной среде соответствует критерий Ке р = 1. [c.59]

До более мелких размеров дробление капель может происходить в основном Б пристенных слоях сплошной среды, где градиенты скоростей (на расстоянии < А,о) способны обеспечить энергию, достаточную для деформации капли и ее последующего дробления. [c.59]

На рис. 1.14 представлены возможные схемы движения жидкости вокруг капли для каждого из рассмотренных типов деформаций. Для первого случая — деформации капли вдоль оси х — возникают течения сдвига Куэтта (рис. 1.14, б), плоское гиперболическое [c.38]

Рис. 1.16. Схема деформации капли при течении Куэтта, когда скорость сдвига непрерывно возрастает от нуля до большой величины

Максимумы второго рода возникают вследствие деформации капли при ее вытекании из капилляра. При росте капли струя ртути, падающая из капилляра, разбивается о дно капли и внутри капли образуются завихрения (рис, 119, в). Вследствие наличия поверхностного натяжения струя не может выйти за пределы капли и благодаря завихрениям поверхность капли движется снизу вверх, увлекая за собой прилегающие слои жидкости. Это приводит к обогащению приэлектродного слоя жидкости деполяризатором и, следовательно, увеличивает предельный ток. [c.186]

В случае ксилольных растворов асфальтенов стабилизация толщины прослойки происходит при более высоких скоростях движения, чем в случае растворов нафтеновых кислот в керосине. Ксилольные растворы асфальтенов имеют более высокие значения поверхностного натяжения, чем растворы нафтеновых кислот в керосине, поэтому они оказывают соответственно большее сопротивление деформации капли. [c.164]

Из выражения (2.4) видно, что деформация капли малой вязкости, т. е. при значениях параметра Р 1 (здесь принято, что б (Р, 7) 0), приводит к уменьшению полного диффузионного потока на ее поверхность, а для капли большой вязкости (при (5 1) — к увеличению пото- [c.62]

При более высокой скорости и умеренной температуре стенки происходит деформация капли, смачивающей стен-, ку. Скорость испарения на этой стадии будет выше, чем на предыдущей. Вероятность полного испарения капли на стенке является сложной функцией (зависит от размера капли, скорости перед взаимодействием, параметров смачиваемости и пр.). Крупные капли после расплющивания -снова сворачиваются в шар и покидают поверхность теплообмена, потеряв часть жидкости на испарение. [c.24]

Степень заполнения периода взаимодействия Т временем активного теплоотвода Твз, т. е. отношение Твз/Г, зависит от многих факторов (размера капли, скорости ее движения, концентрации капель в пространстве, величин, определяющих процесс деформации капли, и т. д.), и в рамках модели цепочки капель не должна быть больше единицы. Описанный процесс взаимодействия приводит к наличию пульсирующего отвода теплоты от участка поверхности, приходящегося на одну каплю. Сглаженный тепловой поток от этого участка равен Q=Qк/T. [c.37]

Важной индивидуальной характеристикой взаимодейст- ВИЯ капли со стенкой является скорость ее движения. Скорость капли перед взаимодействием определяется начальной скоростью капли в момент ее образования и процессом движения — динамическим взаимодействием капли с парогазовой средой, с другими каплями, тепловым взаимодействием капли со средой, другими каплями и стенкой (радиация) тепловое воздействие иа каплю, обусловленное ее движением, проявляется, в частности, через деформацию капли из-за температурной зависимости вязкости и поверхностного натяжения, а также через массообмен. Предположение о равенстве начальных скоростей всех капель и о детерминированном характере движения отдельной капли по уравнению движения ее центра масс равносильно утверждению о том, что все капли размера / имеют непосредственно перед стенкой одну и ту же скорость [c.39]

Таблица 2.9. Параметры деформации капли при взаимодействии ее с твердой поверхностью

Анализ результатов, приведенных в табл. 2.9, показывает, что принятая схема процесса деформации капли достаточно реальна. Так, даже при небольшой скорости капли перед ударом Юк=2,7Т м/с (при этом е = 50) имеет место сплющивание капли почти в 15 раз с увеличением площади поверхности более чем в 5 раз (т. е. на 400%) при скорости примерно 3,5 м/с ( Уе = 80) капля данного размера по некоторым данным (например, [2.32]) становится неустойчивой и может распасться, однако там же приведены кадры скоростной киносъемки с каплей радиу- [c.85]

Рис. 2.11. Схема деформации капли при соударении ее с твердой поверхностью (l,26 к и 1,33 к—радиусы равновеликих капель по,объему полусферы и цилиндра)

Предполагается также, что восстановление скорости при движении жидкости вдоль стенки происходит в пределах радиуса проекции невозмущенной капли. Частица жидкости, движущаяся к стенке по оси капли, тормозится в критической точке, полностью теряя скорость, затем под влиянием градиента давления движется вдоль стенки, полностью восстанавливая скорость на расстоянии Rк. к моменту входа в центральное кольцевое сечение диска. Давление в этом сечении падает, естественно, до давления окружающей каплю среды, т. е. до нуля. Аналогичный процесс происходит вдоль всех линий тока, входящих в центральное кольцевое сечение диска профиль скорости в этом сечении прямолинейный, значение скорости определяется условием сплошности и процессом деформации капли. По мере растекания жидкого диска скорость аУц падает. [c.87]

На периферии диска капиллярное давление по мере деформации капли нарастает. В- первом приближении [c.87]

Используя выражения (2.42) и (2.44), можно получить выражение для отношения давлений в критической точке и на периферии диска для произвольного момента времени в процессе деформации капли [c.88]

Таким образом, можно сделать вывод, что в области вблизи радиуса от, для которой рассматриваемая схема деформации капли является пригодной и в которой изменение / мало, допустима ее замена другой подходящей переменной величиной. В частности, такой величиной может быть некоторая функция самой скорости Wo, подобранная надлежащим образом. Например, функция типа ф(ш2о) = = /т(1—будет ограничивать величину ограничение можно регулировать величиной п. [c.92]

Таблица 2.10. Результаты расчета скорости деформации капли tio формуле (2.51)

Подставляя в выражение (2.53) зависимость (2.51) для скорости, имеем следующую расчетную формулу для времени деформации капли [c.98]

Упростив исходное дифференциальное уравнение более существенно, получим выражение для безразмерного времени деформации капли Но через элементарные функции. Для получения выражения (2.54) в исходном уравнении (2.47) была выделена медленно изменяющаяся в окрестности ййт функция f. На основании гипотезы о существовании связи между этой функцией и некоторой неизвестной [c.98]

Выражение (2.58), используемое для расчета времени деформации капли, существенно проще выражения (2.54), однако подынтегральная функция [c.101]

РиС 2.12. Упрощенное представление функции скорости деформации капли Р в виде степенной зависимости Р, [c.101]

Рис. 2.13. Зависимость безразмерного времени. деформации капли от числа Вебера

Рис. 2.16. Зависимость коэффициента деформации капли от ее размера и скорости [c.126]

Первый тип деформации капли (вытянутый сфероид), обусловленный действием вязких сил в плоском гиперболическом и в сдвиговом течениях, изучал впервые Тейлор (1934), позднее Томотика [c.39]

Максимумы второго рода возникают вследствие деформации капли при ее вытекании из капилляра. Это явление наблюдается почти при всех потенциалах и имеет максимальное значение вблизи области, где электрокинети-ческими свойствами системы можно пренебречь. В этой области электрокине-тическнй потенциал становится пренебрежимо малым, т. е. его значение нивелирует потенциал полуволны. [c.295]

Взаимодействие начинается, когда капля вступает в непосредственный контакт со стенкой, до-стигает максимальной интенсивности в момент наибольшей. деформации капли и заканчивается /Тг Ч в момент восстановления первоначальной формы капли и ухода ее от стенки. Если предполагать, что прямая и обратная деформации капл проходят за один и тот же отрезок времени, то изо- -браженные на рис. 1.9 положения капли соответствуют указанным, выше моментам времени. [c.37]

Рассмотрим задачу о соударении капли с недеформи-, руемой плоской поверхностью тела. Капля движется до соударения с умеренной скоростью и нормально к поверхности. Скорость предполагается умеренной, и капля в результате удара не распадается на части, а лишь деформируется под влиянием действующих сил. В общем случае в капле действуют силы инерции, давления, вязкого тре-иия, поверхностного натяжения и тяжести. Сила тяжести, ло-видимому, не имеет существенного значения при анализе деформации капли, хотя в ряде случаев ее нужно учитывать в процессе движения капли до соударения с поверхностью тела. Силой вязкого трения пренебрегаем, т. е. рассматривается капля идеальной жидкости. [c.82]

Зная функцию, связывающую скорость кромки жидкого диска с его радиусом, можно определить время от момента контакта капли с твердой поверхностью до прекращения деформации капли в диск. Действительно, скорость и элементарное перемещение кромки диска связаны через время этого перемещения зависимостью ёЯо—тойх. Полное время деформации определяется выражением [c.97]

По формуле (2.54) можно определить время деформации капли лишь путем 1<исленного интегрирования, причем для заданного значения We. Учитывая достаточную гладкость функции шо=й)о( о) (см. табл. 2.10 и 2.11) и пользуясь таблицами Ei(x) при заранее выбранном щаге интегрирования, можно с успехом применять формулу (2.54) при использовании настольных вычислительных машин. При этом не учитывается поведение подынтегральной функции в крайних точках интервала интегрирования, которые для подынтегральной функции являются точками разрыва при Йо=Йот скорость равна нулю [см. формулу (2.51), в которой при Йо=Ййт имеем AEi(2 1п о)=0] при 0=1 Wq=, однако уже исходное уравнение (2.47) имеет в этой точке разрывные коэффициенты f и 2, выражение же (2.51) дает для скорости Шо неопределенность типа О/оо. В этрм случае следует руководствоваться широко распространенным в расчетной инженерной практике приемом проверки практической сходимости вычислительного процесса. При этом результат считается достигнутым, если. вариация параметров вычислительного процесса в удовлетворяющих практику пределах не приводит к нарушению этого процесса. В определенной степени такая ситуация оправдана значительной сложностью задачи априорного установления требований относительно устойчивости и сходимости в большинстве случаев. В формуле [c.98]

Зависимости (2.61) и (2.62) соответствуют двум.значег ниям вязкости жидкости в капле расчетное значение отвечает нулевой вязкости, экспериментальное — условиям насыщения при атмосферном давлении. Если процесс деформации капли проходит при более высоких давлениях, то температура сфероида, жидкость которого с большой [c.105]

Термическое сопротивление капли зависит от теплопроводности жидкости, размера и формы капли и процес- са конвекции жидкости внутри капли. При движении капель с относительно высокими скоростями в газовой среде деформация капли может носить колебательный характб1р и описываться отношением йд=фд/ д/( фш ш), причем/ф, / — коэффициент аэродинамического сопротивления и миделево сечение деформированной и шарообразной капли. Согласно исследованиям [2.57] это отношение почти не зависит от числа Рейнольдса и определяется числом е = =ргЩ 21/ /а по соотношению /2д=ехр (0,03 е , ). [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология