Скорость вблизи поверхности раздела

В общем случае существует критическое значение градиента поверхностного натяжения и, следовательно, критическое значение числа Марангони, по достижении которого малые возмущения поля скоростей вблизи поверхности раздела фаз начинают возрастать со временем. Если же Ма 0, то уравнение (4.5) упрощается до известного выражения [11- [c.97]

Коэффициент (7/3) = 1,53 появляется из-за движения жидкости, которое обусловливается расширением сферы. Увеличение потока переносимой массы происходит вследствие того, что скорость вблизи поверхности раздела фаз больше, чем в объеме жидкости на некотором удалении от пузыря, что вызывает сжатие диффузионного слоя по мере того как он распространяется вокруг сферической поверхности. Поэтому градиенты концентрации становятся более резкими и массообмен возрастает. Общая скорость массопередачи, полученная умножением N а из уравнения (е) на площадь поверхности 4я/ , увеличивается пропорционально [c.89]

Kav a2 — константы скорости адсорбции на поверхности раздела из растворов 1 и 2 соответственно К , — константы скорости десорбции с поверхности раздела фаз в растворы 1 и 2 соответственно Сц, ji — концентрации растворов 1 и 2 вблизи поверхности раздела фаз Ь — доля поверхности контакта фаз, покрытая адсорбированными молекулами х , — константы, учитывающие эффект взаимодействия между адсорбированными молекулами. [c.244]

Гидродинамические особенности турбулентного потока в канале были рассмотрены в гл. 3. Здесь же следует отметить влияние гидродинамических условий на перенос вещества. В пограничном слое толщиной 8 (рис. 15-2) происходит резкое, близкое к линейному изменение концентраций поскольку в этой области потока скорость процесса определяется молекулярной диффузией, роль конвективной диффузии мала. Это объясняется тем, что на границе раздела фаз усиливается тормозящее действие сил трения между фазами и сил поверхностного натяжения на границе жидкой фазы. Образование гидродинамического пограничного слоя вблизи поверхности раздела фаз ведет к возникновению в нем диффузионного пограничного слоя толщиной 5д, обычно не совпадающей с 5 . В ядре потока массоперенос осуществляется в основном турбулентными пульсациями, поэтому концентрация распределяемого вещества в ядре потока практически постоянна. Как отмечалось выше, перенос вещества движущимися частицами, участвующими в турбулентных пульсациях, называют турбулентной диффузией. Перенос вещества турбулентной диффузией описывается уравнением, аналогичным уравнению (15.14а) [c.16]

В турбулентном потоке перенос молекулярной диффузией преобладает только вблизи границы фазы. При турбулентном течении возникают нерегулярные пульсации скорости, под действием которых, наряду с общим движением потока, происходит перемещение частиц во всех направлениях, в том числе и в поперечном. Конвективный перенос вещества, осуществляемый под действием турбулентных пульсаций, часто называют турбулентной диффузией. Роль молекулярной диффузии в турбулентных потоках незначительна, и ею обычно можно пренебречь, за исключением области вблизи поверхности раздела фаз. [c.475]

Анализ данных табл. 1.1 подтверждает правомерность допущения модели кратковременного контакта фаз о постоянстве продольной составляющей скорости Wx вблизи поверхности раздела фаз. Например, отношение бж//г ж для насадочных и пленочных аппаратов не превышает 0,125 (й ж — толщина пленки) соответственно, изменение Wx в пределах пограничного диффузионного слоя не превышает 1,6% от значения Wx на свободной поверхности. [c.13]

На границе раздела фаз вследствие неоднородности состава и температуры поверхности могут возникать локальные касательные напряжения, вызванные силами поверхностного натяжения, и может измениться поле скоростей вблизи поверхности и даже в объеме жидкости, что обусловлено действием вязких сил. Это явление получило название нестабильности поверхности или соответственно концентрационно-капиллярной конвекции (эффект Марангони) и термокапиллярной конвекции. При определенных условиях нестабильность развивается в стационарную поверхностную конвекцию при этом движение жидкости в целом является устойчивым. [c.92]

Результаты опытов в осциллирующей струе, обобщенные зависимостью (4.17), однозначно не отвечают на вопрос о конкретном механизме увеличения скорости массопередачи. Но сопоставление с качественной картиной зависимости Мпж от Ма (см. рис. 4.8) позволяет предположить, что мы имеем дело с поверхностной конвекцией, обусловленной формированием вблизи поверхности раздела структурных образований различного типа. [c.119]

Если предположить, что реакция между первичными радикалами и мономером протекает с большой скоростью, а диффузия крупных молекул медленно, то можно принять, что весь процесс полимеризации сосредотачивается вблизи поверхности раздела в узкой зоне мономолекулярных слоев эмульгатора. Ширина этой зоны регулируется условиями диффузии и в течение процесса (до исчезновения капель мономера) сохраняется постоянной. Объем этой зоны (эффективный объем, в котором протекает полимеризация) пропорционален поверхности адсорбционных слоев, т. е. общему количеству эмульгатора в системе. [c.37]

Нетрудно заметить, что вблизи поверхности раздела градиент температур весьма близок к прямой, что свидетельствует о наличии у свободной поверхности неподвижного слоя жидкости, в котором тепло передается только лишь путем теплопроводимости. Под этим слоем температура жидкости почти не изменяется с глубиной, что говорит о существовании в толщине жидкости конвективных токов, которые способствуют выравниванию температуры жидкости. Скорость испарения, характеризующая интенсивность теплоотдачи, возрастает более быстро при больших значениях иь—4- Это явление связано с уменьшением толщины неподвижного слоя, прилегающего к свободной поверхности, вследствие усиления естественной конвекции, поскольку при подводе тепла через стенки сосуда жидкость на дне его имеет меньшую плотность. [c.213]

Тангенциальная составляющая скорости потока жидкости вблизи поверхности раздела фаз газ — жидкость и жидкость — жидкость различным образом зависит от расстояния до поверхности (рис. П-9). Составляющая скорости жидкости, движущейся вдоль поверхности раздела фаз газ — жидкость, не зависит от расстояния до этой поверхности. При движении вдоль поверхности раздела фаз жидкость—жидкость составляющая скорости убывает или возрастает от некоторого значения на поверхности, определяемого вязкостями обеих жидкостей, до скорости основного потока вдали от поверхности. [c.122]

Ламинарное течение несмешивающихся жидких пленок. При течении двух несмешивающихся слоев жидкости, если толщины слоев соизмеримы, или соизмеримы скорости фаз, взаимодействие фаз достаточно заметно. На рис. 47 представлена примерная схема распределения скоростей в двух несмешивающихся слоях жидкости. При таком течении-вблизи поверхности раздела фаз существует ламинарный подслой жидкости, наличие которого подтверждается экспе- [c.162]

Очевидно, что при увеличении концентрации двуокиси углерода в реакционной смеси вклад механизма 1 в скорость суммарного процесса будет падать, градиент концентрации двуокиси углерода уменьшаться и ее концентрация вблизи поверхности раздела твердых фаз возрастать, так что в конечном счете этот путь реакции может быть полностью подавлен. [c.154]

Многочисленные исследования показали, что электрокинетические эффекты очень чувствительны к присутствию электролитов в дисперсионной среде в большинстве случаев электролиты при заметном содержании уменьшают интенсивность их проявления (скорость электрофореза или электроосмоса, величину потенциалов и токов протекания и седиментации), а иногда введение электролитов приводит к изменению направления движения фаз (течения тока) или знака возникающих потенциалов (так называемая перезарядка поверхности — изменение знака ее заряда см. 6). Квинке первым высказал предположение о том, что возникновение электрокинетических явлений связано с пространственным разделением зарядов вблизи поверхности раздела фаз. Идеи Квинке развил Гельмгольц, который дал первые модельные представления о пространственном разделении зарядов вблизи поверхности и использовал их для количественного описания наблю- [c.174]

Первая стадия. Воспользуемся уравнением (6.51) для определения скорости первой элементарной стадии. Пусть С — концентрация диффундирующих частиц вблизи поверхности раздела Ге, — удельная скорость в расчете на единицу площади поверхности раздела. [c.258]

Удельные скорости этих стадий рассчитаны на единицу площади внутренней поверхности раздела. В стадии (Г— 1) обозначим через Ст , концентрацию атомов в слое металла объемом Я 1 X 1. непосредственно прилегающем к поверхности раздела металл— окисел См — концентрация атомов металла в совершенном кристалле Се — концентрация ионизированных атомов металла Се — концентрация электронов в фазе МО вблизи поверхности раздела. [c.260]

Наконец, следует напомнить, что мы всегда ограничивались условием однородности по давлению, температуре и составу для каждой реакционной зоны. На практике эти условия выполняются лишь приближенно, а иногда и вовсе не выполняются. В промышленных гетерогенных системах условия, как правило, существенно отличаются от таковых для лабораторных систем, обычно применяемых для фундаментальных исследований. Скорость в них регулируется за счет процессов переноса при наличии градиентов давления и концентраций подвижных фаз вблизи поверхности раздела. [c.388]

На практике первый режим (режим обычного осаждения) устанавливается автоматически за устройством ввода дисперсной фазы. Для формирования в аппарате режима движения во взвешенном слое при противоточном движении фаз используют специальные устройства, приспособления или способы управления. Все они сводятся к тому, чтобы вызвать небольшое уплотнение слоя частиц или, что то же самое, уменьшить скорость их движения в месте вывода дисперсной фазы из аппарата. При движении потока твердых частиц в нижней части аппарата размешают сужающее устройство (диафрагму или решетку). Для капель и пузырей уплотнение потока может происходить вблизи поверхности раздела фаз. При некоторых достаточно больших расходах дисперсной 98 [c.98]

Существенное упрощение задачи достигается, если принять, чта движение фазы, в которой протекает химическая реакция, ламинарное, а продольная составляющая скорости не изменяется в поперечном направлении вблизи поверхности раздела фаз. Физическую сущность модели проницания обычно и сводят к этим двум допущениям, хотя нередко с ней ассоциируют также представление о нестационарном течении процесса за время контакта фаз (такое представление является недоразумением, ибо, если система координат фиксирована в пространстве, то как бы мало ни было время контакта фаз, процесс относительно этой системы отсчета протекает стационарно). Остановимся на указанных выше двух допущениях. [c.151]

Наличие на поверхности частиц ДЭС существенно сказывается на профиле скоростей жидкости вблизи поверхности раздела фаз наложения при внешних скрещенных магнитном и электрическом полях. [c.196]

Зная коэффициенты массоотдачи (см. главу 11), можно посредством уравнений (9.50) и (9.51) или (9.52) и (9.53) рассчитать составы вблизи поверхности раздела и скорости абсорбции. Приравнивая скорости массоотдачи со стороны газовой и жидкой фаз, получим [c.463]

Другая теория, весьма близкая к взглядам Нернста, была предложена-Лэнгмюром [2]. Для поверхности раздела твердое тело — жидкость Лэнгмюр также постулировал неподвижность пленки, в которой сосредоточено основное сопротивление массопередаче. Для систем жидкость — газ он предполагал лищь отсутствие относительного движения жидкостной и газоЬой пленок, допуская при.этом возможность строго ламинарного движения (с однородным профилем скоростей) в направлении, параллельном поверхности раздела. Это предположение не изменило основных выводов пленочной теории. Х отя гипотеза о неподвижных пленках и вытекающий из нее вывод о линейной зависимости между коэффициентами массоотдачи и молекулярной диффузии оказались неверными, пленочная теория сыграла пoлoжиteльнyю роль в развитии представлений о мас-сообмене. Предположение об особом значении процессов, происходящих в тонком слое вблизи поверхности раздела фаз, допущение о наличии термодинамического равновесия на границе раздела фаз, а также вывод этой теории об аддитивности диффузионных сопротивлений — в большинстве случаев сохраняют свое значение и в настоящее время. [c.169]

Морфология образующихся частиц зависит от целого ряда факторов, но наиболее важным является соотношение скоростей их зарожд ения и роста, которые в свою очередь в значительной степени зависят от пересыщения системы. Окончательный размер частиц определяется числом центров кристаллизации и скоростью осаждения вещества. Умеренно растворимые вещества, например карбонаты, обычно осаждаются в виде очень мелких частиц. При медленном, регулируемом росте умеренно растворимых солей можно получать монодисиерсные осадки. При высоких степенях пересыщения первичный критический центр кристаллизации может быть меньше размера элементарной ячейки решетки и начинает расти, не имея упорядоченной кристаллической структуры. Таким путем можно получать аморфные или частично кристаллизованные осадки [И]. При низких степенях пересыщения образуется хорошо сформированный кристаллический осадок, причем форма частиц зависит от структуры кристалла и от процессов, преобладающих на поверхности раздела фаз в ходе роста. На морфологию осадка сильно влияет скорость роста кристаллов. При низких скоростях образуются компактные кристаллы, форма которых соответствует кристаллической структуре. Ионы в растворе вблизи поверхности раздела кристалл — жидкость играют важную роль в модификации формы кристалла. При высоких степенях пересыщения нередко образуются объемистые осадки с дендритными частицами. При еще больших уровнях пересыщения получаются очень мелкие частицы, способные к агломерации или образованию золей. [c.19]

Такой случай соответствует умеренно быстрым и средним скоростям необратимой химической реакции процесс не зависит от гидродинг мических условий. Область работы может быть названа областью протекания реакции кажущегося суммарного порядка а, так как концентрация свободного хемосорбента, значительно превышающая концентрацию абсорбируемого компонента (В ж р). практически не изменяется вблизи поверхности раздела фаз. [c.66]

Предполагается постоянство продольной составляющей скорости жидкости вблизи поверхности раздела фаз. Введением эффективной скорости переноса, а в конечном итоге использованием физического коэффициента массоотдачи в жидкой фазе, который определяют экспериментально или рассчитывают с помощью нолуэмппрических зависимостей. Предлагается учитывать увеличение скорости массопередачи с химической реакцией произвольной скорости за счет турбулентности потока (турбулентных пульсаций) в одномерном приближении. [c.221]

Можно оценить вк ад нелинейных эффектов только первого рода, если положить 0 = 0. Отсюда видно, что такие эффекты проявляются вследствие изменения плотности жидкой фазы вблизи поверхности раздела газ — жидкость. Из проведенного анализа следует также, что характеристики массопереноса перестают зависеть от гидродинамических параметров пленки при достаточно высоких скоростях массопереноса, такик, что [c.86]

При увеличении времени действия сдвиговых усилий структура сетки может быть разрушена путем преодоления адсорбционных сил вблизи поверхности раздела. Таким образом может быть снижена эффективная вязкость (тиксотропный эффект). Аналогичный эффект может быть получен при увеличении скорости сдвига (псев-допластический эффект). [c.51]

Во многих экспериментальных работах проводилось сравнение формулы Рыбчинского — Адамара с опытом. В весьма тщательно проведенных измерениях А. А. Лебедева [4] скорости падения ртутных капель в касторовом масле в точности совпали со скоростями падения твердых шариков. Аналогичные результаты были получены и другими исследователями (5, 6]. На основании этих данных был сделан общий выводу о неприменимости формулы Рыбчинского — Адамара для характеристики падения капель в реальных условиях. Для объяснения этого противоречия теории с экспериментом Бус-синеск [7] выдвинул гипотезу о существовании вблизи поверхности раздела жидкостей тонкого слоя повышенной вязкости. Гипотеза [c.400]

При а > 0,5 абсорбция СО2 растворами этаноламинов рассматривается как абсорбция, осложненная сравнительно медленной химической реакцией, протекающей в основной массе раствора. Тогда в стационарном состоянии скорость абсорбции можно определить следующим уравнением . [если пренебречь реакцией (1У-18) вблизи поверхности раздела] [c.105]

В последнее время появляются работы в которых отмечается существенное влияние межфазной турбулентности, возникающей в результате действия градиентов и флуктуаций составов фаз. В таком случае. пограничный слой с молекулярной диффузией в нем вблизи поверхности раздела фаз отсутствует. Следует ожидать, что кинетический коэффициент не будет зависеть от молекулярной диффузии, а зависимость его от скорости движения фазы окажется близкой к прямой пропорцио-пальности (но показатель степени при и не может превышать единицы, так как в стационарных условиях скорость переноса через границу не может превышать скорости переноса потоком фазы). [c.59]

Из теории о длине пути смешения можно определить два члена, характеризующие диффузию жидкости, а среднюю скорость пара вблизи поверхности раздела можно вычислить из уравнения энергии по аналогии с однс азным потоком. В результате получено следующее уравнение для критического теплового потока [c.183]

В ненеремешиваемом расплаве устанавливается градиент концентраций, который вызывает диффузию примеси Р. Это уменьшает, но никогда не уничтожает полностью разности концентраций. В результате устанавливается стационарное состояние, при котором коэффициент распределения к изменяется — он принимает некоторое эффективное значение йегг. причем концентрация примеси в расплаве вблизи растущего кристалла может значительно отличаться от концентрации в объеме расплава. Если расплав перемешивается механически или в результате тепловой конвекции, а на практике так всегда и происходит, то концентрационные различия в объеме жидкости устраняются. Однако в жидком слое вблизи поверхности раздела жидкой и твердой фаз поток оказывается ламинарным и перемешивание затруднено. Поэтому диффузия в этом слое всегда остается определяющим фактором и приводит к концентрационному распределению, соответствующему значениям км, лежащим в пределах < егг<1 (рис. 1.4). В общем случае толщина слоя б, в котором диффузия играет решающую роль, зависит от скорости перемешивания. Если В — коэффициент диффузии примеси Р в расплаве и V —скорость роста кристалла, то эффективный коэффициент распределения описывается выражением [c.13]

В соответствии с теорией равновесной кристаллизации эвтектикооб-разующих растворов при умеренной скорости замораживания вблизи поверхности раздела фаз концентрация растворенного компонента бинарной системы оказывается на ЛС выше начальной эвтектической концентрации раствора С , а температура кристаллизации эвтектики понижается (концентрационное переохлаждение) на величину А Г. В результате поверхность раздела фаз, находящаяся в контакте с переохлажденной жидкостью, оказывается термодинамически неустойчивой. Любая флуктуация в конфигурации межфазной поверхности будет приводить к искажению первоначально плоского фронта произойдет ускоренное продвижение его отдельных участков, сопровождающееся обра- [c.101]

Роль адсорбционных слоев на поверхности сводится не только к сообщению устойчивости латексных частиц и увеличению скорости первичного радикалообразования, но и к определению места протекания процесса. В самом деле, если принять, что реакции между первичными радикалами и мономером протекают быстро, а диффузия больших молекул медленно, то можно считать, что весь процесс полимеризации сосредоточивается вблизи поверхности / раздела в узкой зоне мономолекулярных слоев эмульгатора. Ширина этой области регулируется условиями диффузии и в течение процесса (до исчезновения капель Мономера) сохраняется постоянной. [c.12]

Пористость анодных покрытий так же, как и толщина, меняется в зависимости от скорости растворения и скорости роста пленки, а эти факторы в свою очередь зависят от режима анодирования и типа электролита. Вследствие растворения внешние слои покрытия имеют значительную пористость. Исследование оптическим и электронным микроскопами показало наличие пор в полосчатой структуре. Эдварс и Келлер [15] обнаружили также вертикальные линии на расстоянии 15,2- Ю мм вблизи поверхности раздела с ме- [c.146]