Ускорение жидкости сферой

Эта величина равна половине массы жидкости, вытесняемой сферой. Она характеризует инерцию, которую надо преодолевать, когда движение сферы сопряжено с ускорением жидкости. Величина М должна добавляться к массе сферы при расчете суммарной силы, способной вызвать это ускорение. [c.150]

Более тонким будет применение понятия присоединенной массы, в случае когда жидкость, в которую погружена невесомая сфера, внезапно получает ускорение а. Чему равно ускорение а сферы относительно наблюдателя, находящегося вне жидкости Эту задачу можно решать так. Для наблюдателя, связанного с жидкостью, ускорение а эквивалентно фиктивному гравитационному полю напряженности а. Рассуждая, как и в предыдущем случае, получим, что начальное ускорение а — а сферы относительно наблюдателя, связанного с жидкостью, удовлетворяет уравнению а — а — 2а, т. е. а = За. [c.198]

Теперь рассмотрим задачу, в которой выгодно рассматривать силу как первичную величину. Это задача Стокса о маленькой сфере, падающей под действием тяжести в вязкой жидкости. Сфера настолько мала, что движение всюду медленное, и нигде в жидкости не возникает турбулентности. Элементы, с которыми приходится иметь дело в этой задаче, это — скорость падения, плотность сферы, диаметр сферы, плотность жидкости, вязкость жидкости и ускорение силы тяжести. Задача, очевидно, механическая и, применяя обычные механические единицы, мы не будем иметь размерных постоянных. Мы замечаем, однако, что задача для механики несколько необычная. Движение медленное и скорость постоянная, силы, действующие на сферу и жидкость, всюду уравновешиваются силами, вызываемыми вязкостью жидкости, т.е. хотя мы имеем дело с движением, однако задача относится к случаю неускоренного движения, когда силы всюду уравновешиваются. [c.75]

Поскольку инерционные свойства твердой частицы, движущейся в жидкости, отличаются от инерционных свойств тела, движущегося в вакууме, то эта частица всегда испытывает определенную силу реакции со стороны окружающей среды или эффект присоединенной массы. Если тело движется в жидкости, то эфе кт присоединенной массы в случае сферической формы частицы равен половине массы, вытесненной сферой жидкости. Поэтому сила, приводящая к ускорению кажущейся массы частицы относительно окружающей жидко- [c.77]

Решение. Если позволить сфере падать в вязкой жидкости из первоначального состояния покоя, то она приобретет ускорение, пока не достигнет постоянной ( конечно ) скорости. После того как это состояние достигнуто, сумма всех сил, действующих на сферу, должна стать равной нулю. Сила тяжести действует на твердую сферу в направлении ее падения, а поддерживающая сила и сила, обусловленная движением жидкости, действуют в противоположном направлении [c.66]

Смысл математических символов частично поясняется на рис. 3.11 у — расстояние по радиусу, отсчитываемое от поверхности жидкости уц — начальная толщина пленки и у — ее толщина на экваторе (0 = я/2) U. — скорость движения поверхности, а U — тангенциальная скорость на расстоянии у, g — ускорение свободного падения i и v — динамическая и кинематическая вязкости жидкости, ар — ее плотность q — объемный расход питающей жидкости, подаваемой на верхнюю точку сферы. [c.103]

Рассмотрим влияние поля центробежных сил на диффузионную кинетику в вращающемся сферическом слое, образованном шаром радиусом Ri, помещенным в сферу радиусом / 2. Шар и сфера жестко закреплены относительно друг другу и вращаются вместе с угловой скоростью (О. Сферический слой заполнен электролитом, поверхность шара и сферы служит катодом и анодом обратимой окис-лительно-восстановительной реакции. Предполагается, что реакция идет по диффузионной кинетике. В этом случае при протекании тока в ЭЯ появляется градиент концентрации реагирующих веществ, что приводит к градиенту плотности раствора. Вращение сферического слоя обусловливает появление поля центробежных сил, действующих на раствор. Из-за неоднородной плотности жидкости система в поле центробежных сил неустойчива относительно возникновения конвективного движения раствора, которое изменяет скорость доставки реагирующих веществ к электродам. Уравнения, описывающие конвективную диффузию в вращающемся сферическом слое, имеют вид (6.50) — (6.52). В уравнении (6.50) вектор линейного ускорения g следует заменить на вектор центробежного ускорения а, который мол<но записать в виде двойного векторного произведения а = <й X - [c.253]

Скорость падения Диаметр сферы Плотность сферы Плотность жидкости Вязкость жидкости Ускорение силы тяжести [c.76]

Функция f неопределенна, и мы не можем сказать, как зависит результат от плотностей сферы и жидкости, но мы видим, что скорость падения пропорциональна квадрату диаметра сферы, ускорению силы тяжести и обратно пропорциональна вязкости жидкости. [c.77]

Для определения отрывного объема пузыря в рамках модели Дэвидсона и Шуле [76] уравнение сопла (1.147) необходимо решать совместно с уравнением движения пузыря (1.Г40) при условии Г = 0, х = 0, с /Л = 0, Л=/ дг и с использованием условия отрыва + Решение этой задачи уже не может быть получено в простом аналитическом виде. Двухстадийная модель, предложенная в работе [77], дает такую возможность. Однако, как показано Ла Наусом и Харрисом [80], для режима истечения с постоянным давлением в камере эта модель совершенно неправильно предсказывает скорость роста пузыря и расход газа. Авторы [79], используя в основном подход, предложенный в работе [76], учли в уравнении сопла также эффект инерции столба жидкости, связанный с восходяшим перемещением пузыря, а также эффект радиального ускорения жидкости. Кроме того, все уравнения записывались ими для той части сферы, которая находится выше сопла. Данные, представленные авторами, показывают, что предложенная модель дает лучшее совпадение с экспериментом, чем модели, предложенные в работах [c.54]

Таким образом, к напряжеадям, вычисленным для установившегося режима течения со скоростью, соответствующей моменту времени t, добавляются члены, зависящие от ускоренйя жидкости в промежутке времени от О до /. Выкладки, которые мы опустим, приводят к следующему выражению для равнодействующей сил, приложенных к сфере со стороны жидкости [c.104]

Вместе с тем следует отметить, что в практических условиях растворы нередко содержат ПАВ, которые, адсорбируясь на каплях, тормозят циркуляцию в них жидкости. Тогда капли движутся как жесткие сферы, массопередача замедляется и становится нестационарной. Если учесть, что ускорение массопередачи по Кронигу — Бринку эквивалентно увеличению коэффициента диффузии всего лишь в 2,24 раза [134], тогда как коэффициенты диффузии в жидкостях часто известны с точностью только до порядка, становится ясным, что замедление массопередачи в присутствии ПАВ нетрудно принять за подтверждение уравнений Кронига. [c.351]

Таким образом, жидкое состояние вполне аналогично газовому, за исключением того, что вследствие более высокой плотности молекулы жидкости никогда не выходят из области их взаимных сфер притяжения, Дпя каждой данной молекулы жидкости существует нейтральная зона, в которой притяжения соседних молекул полностью уравновешиваются. Если молекула выходит из этой зопы, она приобретает ускорение, ибо силы, действующие на нее, возрастают. Поэтому истинная средняя скорость молекулы становится больше скорости ее при прохождении через нейтральную зону. Тем не менее, скорость постунательного движения, в котором проявляется дезагрегирующая сила, должна быть равна средней ее скорости в нейтральной зоне. Разность между этой эффективной скоростью и истинной средней скоростью гораздо больше в жидкости, нежели в газе, ибо в первой молекула пребывает в нейтральной зоне ничтожно малый процент времени, в отличие от большого процента нейтрального пути пробега, совершаемого молекулой в состоянии газа или пара. [c.21]

Было установлено также, что вдали от всех твердых границ движение жидкости при ускорении из начального состояния покоя на протяжении примерно диаметра хорошо согласуется с теорией идеальной жидкости. Однако, после того как сфера подвинется на несколько диаметров, наблюдается отрыв потока (отделяется вихревой слой), и тогда стационарное значение d становится более важным ). Еще скорее это происходит при ускоренном движении диска перпендикулярно к его плоскости ) этого и следовало ожидать, так как острая кромка благоприятствует отрыву. Вообще говоря, тенденция к отрыву зависит от величины полного перемещения, выраженной в диаметрах так, при периодическом движении она заЬисит от i/max /rf, где % — период. [c.206]

В другом эксперименте по синтезу микросфер использовали аутокаталитическое образование окиси меди из фелииговой жидкости в присутствии сахара [391. В этом случае микросферы образовывались без облучения. Продукт нагревали и использовали в качестве затравки. Оказалось, что сферы, образующиеся в холодной реакционной смеси в присутствии этой затравки, со временем увеличиваются в размерах и числе, что свидетельствует о наличии процессов роста. Появление почек свидетельствовало также о размножении. Добавление молибдата аммония к реакционной смесн ускоряло процесс почкования. Возрастание числа микросфер шло быстрее при добавлении в реакционный сосуд смеси аравийской камеди с сахарозой. Введение солей приводило к ускорению движений микросфер и их роста. Было показано, что сферы, образовывавшиеся в присутствии окиси меди, на 48,8% состоят из меди, на 4,2% — на углерода и на 0,3% — из азота. В разбавленных смесях реагентов наблюдались в основном процессы почкования, тогда как число микросфер увеличивалось со временем очень медленно. В этих микросферах была обнаружена каталазоподобпая активность (способность ускорять разрушение перекиси водорода). Очень медленное исчезновение этой активности при диализе свидетельствует о том, что продукт имеет не слишком большие и не слишком малые размеры. [c.279]

Известно, что мочевина нарушает многочисленные временные связи, возникающие внутри белков и между белками. Если гриб держится за мембрану за счет таких связей, есть шанс, что мочевина не разрушает грибы , а просто отделяет их от мембраны. Тщательный просмотр микрофотографий убедил Ракера, что в растворе, где находились фрагменты митохондрий, после добавления мочевины появляются сферические частицы диаметром около 85 ангстрем. Центрифугирование всей этой смеси в течение часа при ускорений, в 100 тысяч раз превышающем силу земного тяготения, привело к ее разделению на осадок (в нем были фрагменты мембран) и надосадочную жидкость, содержавшую сфери- [c.106]

Устойчивость сферических межфазных границ. Процесс разрушения капель и пузырей — чрезвычайно сложный и характеризуется взаимодействием сил поверхностного натяжения, вязкости и сил инерции. Условия для начала дробления можно получить, анализируя устойчивость жидкой сферы в потоке другой жидкости. Решение этой задачи даже в рамках малых возмущений очень сложно. Поэтому рассмотрим устойчивость первоначально плоской границы раздела двух идеальных жидкостей (т. е. эффекты вязкости отбрасываются) с плотностями Р , ра и поверхностным натяжением 2, движущихся с относительной скоростью V вдоль этой границы и с ускорением g в направлении, иерпендикулярном к границе, причем > О, если направлено от первой фазы ко второй. [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология