Скорость растекания

Задача расчетного определения параметров (скорость растекания нефти, толщина нефтяного слоя и др.) растекания нефти по поверхности почвы или воды на месте аварии нефтепровода или иной системы транспорта нефти является одной из определяющих при формировании конструкций нефтесобирающих устройств и технологии нефтесбора. Однако в литературе [119-127] приведено недостаточно справочных данных как по экспериментальному определению параметров растекания двухфазных потоков (например, система вода-нефть с четкой границей поверхности раздела фаз), так и по математическому описанию этого процесса. Строгое математическое описание задачи базируется, как правило, на уравнениях типа Сен-Венана [120] и представляет собой дифференциальное уравнение или систему дифференциальных уравнений. Например, описание движения потока жидкости в работе [122] имеет вид [c.110]

Скорость растекания нефти, м/с ВОДА [c.173]

Расчеты показали, что по мере уменьшения толщины слоя разлитой нефти резко сокращается скорость движения нефтяной пленки, особенно при ее толщине 1-0,1 мм. Так, при толщине слоя нефти 50 30 10 5 1 0,1 мм скорость растекания составляет 0,99 0,76 0,44 0,31 0,14 0,044 м/с соответствеино. Эти данные являются предельными с учетом вязкости нефти реальная скорость ее растекания при толщине иленки 1-0,1 мм составит менее 1 см/с. Естественно, что при малой толщине пленки и значительном расстоянии между матами при недостаточно плотном заполнении поверхности акватории не используется весь сорбционный потенциал матов (значительная часть сорбента в объеме мата не участвует в процессе поглощения нефти) и в связи с. этим невысокую величину нефтеемкости матов в ряде опытов (табл. 3.3) на уровне 1,2-2,2 г/г следует отнести не к плохой работе сор-беи га, а к неудовлетворительным условиям подвода нефти к сорбенту. [c.99]

Процесс растекания дизельного топлива показал, что, как и следовало ожидать, в силу большей вязкости продукта скорость растекания дизельного топлива несколько меньше, чем у керосина при прочих равных условиях. Так, например, при прохождении пути от начала разлива 15 и 40 см при его первоначальной толщине 2 см скорость растекания дизельного топлива составляет 15,6 и 8,8 см/с соответственно, а при растекании керосина в тех же условиях —12,1 и 12,8 см/с соответственно, причем затормаживание потока дизельного топлива протекает более интенсивно, чем затормаживание потока керосина. Растекание шаимской нефти по поверхности воды протекает значительно медленнее, чем нефтепродуктов (табл. 3.10). [c.114]

Н,мм Рис.1. Зависимость предельной скорости растекания нефти ( У) от толщины слоя нефтяного слоя на поверхности воды (Н) [c.98]

Рис. 3.9. Зависимость скорости растекания нефтепродукта от толщины его слоя для керосина ( ) и шаимской нефти ( ) 1 — по экспериментальным данным 2 — по расчету для идеальной жидкости

Рис. 4.23. К расчету скорости растекания нефтяной пленки по поверхности воды в зависимости от толщины пленки Н

Растекаясь, масло отодвигает частицы талька, в результате чего образуется пятно. Измерив диаметр этого пятна через определенные промежутки времени, можно оценить скорость растекания. Установлено, что движущей силой процесса растекания является разность между коэффициентом поверхностного натяжения чистой жидкости (подложки) и коэффициентом поверхностного натяжения масляной пленки, покрывающей жидкость. Поэтому с увеличением коэффициента растекания увеличивается и скорость. О том, какие значения принимает эта величина, можно судить ио следующему примеру. [c.37]

Логарифмический член в течение длительного времени остается постоянным. Поэтому из выражения (HI.44) получается соотношение (1П.43). Различие между растеканием и поверхностной диффузией очень отчетливо проявляется при изучении влияния температуры на распространение капли жидкости но поверхности [69, 73]. Скорость растекания мало зависит от температуры. Напротив, коэффициент D [180, 181] с повышением температуры возрастает по закону D = exp (—U/кТ) (где U — энергия активации), и скорость поверхностной диффузии резко увеличивается. [c.135]

Определенный интерес представляет изучение кинетики растекания. Для экспериментального определения скорости растекания на поверхность жидкости равномерно напыляют тальк, а затем капают масло. [c.37]

Растекание жидкости по твердой поверхности характеризуют обычно скоростью продвижения периметра смачивания. Можно рассматривать одномерное — линейное продвижение и круговое — двумерное распространение. В первом случае на поверхности подложки создают длинные узкие дорожки. Для этого, например, поверхность металла покрывают нитролаком, в слое которого прочерчивают канавку, а затем проводят травление металла азотной кислотой [62, 73 . Продвижение периметра смачивания за различные промежутки времени позволяет оценить скорость растекания. Скорость экспериментально определяют методами микроскопии и киносъемки [83, 449]. Для линейного процесса продвижение х фронта во времени t описывается уравнением [c.111]

Как уже отмечалось, еще в глубокой древности масляные пленки использовали для гашения волн. Растекание пленок происходит быстро так, измеренная скорость растекания пленки олеиновой кислоты составила 20 см/с. Из современных применений наиболее важным является нанесение пленки на поверхность воды с целью предотвращения высыхания водных бассейнов (озер). В США озеро Онтарио покрыто сплошной пленкой гексадеканола, Ред-Лейк — додеканола. Первые опыты такого рода проведены в 1955 г. в Австралии. Скорость испарения воды из сплошной пленки уменьшается на 60—90 %, что [c.113]

Скорость растекания жидкости на поверхности твердого тела можно определить из уравнения [c.226]

Скорость стягивания пленки нефти на кварце, опущенном в воду, и образования при этом капли (или капель) с равновесным углом смачивания значительно меньше, чем скорость растекания и образования равновесного краевого угла смачивания капли нефти, подведенной под кварц в воде. В первом случае равновесное значение угла может устанавливаться в течение нескольких суток, во втором — за несколько часов, а в большинстве случаев — за несколько десятков минут. [c.122]

Существенно, что и асимптотическое распределение, определяющее скорость растекания жидкости, также подчиняется закону X У"т, что непосредственно следует из опытных данных, рис. 1. При постоянном Значении U постоянно и Z. [c.55]

С, что можно объяснить деформацией капли при падении на подложку. Во второй период, примерно с 3. 10" до 12 10 сек, наблюдается постоянство скоростей, здесь наиболее вероятными силами, препятствующими растеканию жидкости, являются инерция жидкости и вязкость ее. Скорость растекания в условиях вязкого течения может быть рассчитана по уравнению Я И Френкеля [2] [c.60]

По-видимому, модель системы для сжигания мазута йлй пылевидного топлива должна быть укорочена для компенсации меньшей скорости растекания струи. Однако, как было показано выше, еш е отсутствуют сведения, которые позволяли бы количественно определить требуемое уменьшение длины модели. [c.336]

Кроме вязкости на кинетику процесса растекания и пропитки влияет величина os ф. Обнаружено [89], что нри пропитке пористых тел жидкими металлами вязкое течение не является доминирующим фактором и основную роль играет смачивание жидкостью поверхности. Уменьшение угла смачивания приводит к увеличению-движущей силы процесса и повышает скорость пропитки. Вязкое течение начинает оказывать влияние на процесс пропитки только при полном смачивании, когда скорость растекания очень велика." Кроме вязкости и угла смачивания большое влияние на кинетику растекания и смачивания оказывают размеры и форма пор, угол наклона стенок поверхностных канавок (см. выше). Изучение процессов растекания и пропитки осложняется явлением капиллярного гистерезиса. Это явление заключается в том, что подъем смачивающей жидкости в единичных капиллярах или пористых тепах происходит до квазиравновесных высот, соответствующих метастабильному равновесию [99]. Для единичных капилляров, имеющих переменное по высоте сечение, капиллярный гистерезис выражается в существовании нескольких равновесных высот капиллярного поднятия. Число этих высот зависит от геометрии капилляра и свойств жидкости. В частности, для сходящегося [c.117]

По экспериментальным данным для керосина и шаимской нефти и для идеальной жидкости, рассчитанной по уравнению (3.1), сопоставлена зависимость скорости растекания нефтепродукта от толщины его слоя (рис. 3.9), при этом учитывалось, что скорость по уравнению (3.1) есть скорость в подошвенной части слоя, а в верхней его части скорость равна нулю в ходе анализа использовалась средняя скорость для всего слоя как = /2. Как и следовало ожидать, скорость течения идеальной жидкости выше скорости гечения реальных нефтепродуктов, причем сами величины сксзростей имеют один порядок. Это позволяет в первом приближении пользоваться уравнением (3.1) для грубой оценки скорости растекания нефти между нефтепоглощающнми матами. [c.114]

Распад стоячей волны возмущения (появление мнимой части в выражениях для величины амплитуды возмущения) в докритической области горения порождает бегущую иди вращающуюся волну, которая, как бы переливаясь , уходит из точки с наибольшим локальным давлением. Поскольку перепад давлений генерируется горением самих волн возмущения, за меру скорости движения таких волн примем скорость растекания . Это означает, что в круглом сосуде, где волна будет вращаться, частота вращения зависит от диаметра сосуда й и скорости горения как [c.214]

Как уже отмечалось, еще в глубокой древности масляные пленки использовали для гашения воли. Растекание пленок происходит быстро так, измеренная скорость растекания пленки олеиновой кислоты составила 20 см/с. Из современных применений наиболее важным является нанесение пленки на поверхность воды с целью предотвращения высыхания водных бассейнов (озер). В США озеро Онтарио покрыто сплошной пленкой гексадеканола, Рэт-лейк — додеканола. Первые опыты такого ряда проведены в 1955 г. в Австралии. Из сплошной пленки скорость испарения воды уменьшается на 60—90 %, что дает значительный эффект — экономию более 500 т воды в секунду для Запада США (где испаряется 2-10 т/г). Наличие пленки не влияет, конечно, иа состояние равновесий вода — пар или О2 (воздух) —О2 (вода), но существенно изменяет (на 3—4 порядка) кинетику испарения. Эксперименты показывают, что количество растворенного Оо при этом не изменяется и, следовательно, значительного нарушения условий существования флоры и фауны происходить не должно. [c.103]

Термодинамические условия смачивания поверхности субстрата адгезивом и растекания его по поверхности, рассмотренные в предыдущей главе, при анализе закономерностей формирования адгезионного контакта в реальных системах оказываются недостаточными. Приходится учитывать кинетику этих процессов и реальную скорость растекания и смачивания и иметь в виду, что часто в системе не достигается равновесие, не реализуются [c.107]

Анализ скорости растекания керосина позволяет сделать вывод о том, что процесс растекания характеризуется высоким уровнем нестационарности. По-видимому, на начальной стадии растекания в течение первых 0,5-2 с на процесс растекания существенно влияют инерционные силы и лишь после их преодоления скорость растекания достигает максимальной величины затем ггостепенно скорость растекания уменьшает- [c.113]

Природу поверхности твердого тела, а значит, и характер контактного взaиvюдeй твия его со смачивающей жидкостью можно изменить путем модифицирования поверхности, например, проводя ее химическую обработку. Один из широко распространенных способов изменения состава поверхностных слоев основан на адсорбции на них поверхностно-активных веществ.. Адсорбционное модифицирование тверды поверхностей проводят либо из водных растворов, либо из органических растворителей. В результате адсорбции ПАВ изменяется не только значение 0р, но и скорость растекания смачивающей жидкости. [c.21]

В качестве примера рассмотрим сбор разлитой шаимской нефти матами при толщине слоя 1 см и ширине динамической зоны, через которую нефть к матам подтекает, около 0,25 м, и зеркале разлива, покрытом на 50% матами, которые имеют размер 1 X 0,5 м при шахматном расположении. Сжорость подвода нефти к мату (скорость растекания нефти от центра загрязнения к периферии) составит 3,4 см/с (табл. 3.10) при толщине слоя 0,22 см (табл. 3.9), что обеспечит подтекание к периферии мата 0,225 л нефти в секунду. [c.114]

Анализ испытаний опытных образцов барабанных нефтесборщиков с поглощающими оболочками на основе ватина толщиной 10-20 мм показал, что при их стабильной и безотказной работе аппараты могли бы продолжать и далее нефтесбор и данные по их интегральной производительности не являются предельными. Удельная производительность нефтесборщиков определяется, в первую очередь, толщиной нефтяного слоя на поверхности воды. При уменьшении толщины слоя до величины менее 1 мм процесс нефтесбора лимитируется не характеристиками самого аппарата и нефтепоглощающих оболочек, а скоростью растекания нефти в тонких пленках по поверхности воды и подтекания нефти к зоне работы нефтесборпдака, так как вокруг погруженной в воду части барабанов с поглощающими оболочками в силу интенсивного нефтепоглощения образуется зеркало чистой воды шириной в несколько сантиметров. Поэтому в процессе зачистки зеркала воды от нефтяной пленки, благодаря высокой селективности используемого сорбента, производительность нефтесборщика резко снижается, содержание воды в собираемом небольшом количестве продукта растет и достигает 50% и более. [c.157]

Высокоустойчивые пены, стабилизированные ПАВ третьей и четвертой групп, по классификации Ребнндера, используются в пожаротушении, особенно при горении нефти и жидких топлив. В этом случае важными характеристиками пен являются скорость растекания по поверхности горящего нефтепродукта и их изолирующая способность — время предотвращения выхода паров горючей жидкости. Для получения подобных высокоустойчивых пен используются сложные составы, включающие, помимо основного пенообразователя, добавки других ПАВ, дополнительно стабилизирующих пену значительные перспективы открывает здесь применение фторзамещенных соединений. [c.283]

Цитированные выше авторы [50] при выводе уравнения для высоты факела усредняли радиальные (поперечные) колебания концентрации, скорости и температуры. Барон [54], наблюдавший такие изменения, объяснил их, основываясь на гипотезе Рейхардта, и получил то же уравнение с крайне небольшим изменением значения числовой константы. Вследствие столь близкого сходства обоих уравнений Барон сопоставлял отдельные члены их и таким образом установил идентичность параметра в уравнении Хоуторна [50] с учитывавшейся им концентрацией у вершины факела отсюда следует, что концентрация у вершины факела соответствует стехиометрической смеси. Однако, как указывалось выше, средняя за все время концентрация у вершины факела оказывается значительно меньше стехиометрической. Это расхождение может быть результатом рассматривавшегося выше различия скоростей растекания для, холодной и горячей струй. [c.330]

Все последующие данные о чувствительности цветного метода контроля, выявляемости различных поверхностных дефектов относятся к индикаторным жидкостям, разработанным НИИхиммашем [121 ]. Согласно исследованиям [98] для обеспечения высокой смачивающей способности, а следовательно, и высокой чувствительности контроля проникающая жидкость должна иметь поверхностное натяжение порядка (26—28)-10 Н/м и вязкость, выражающуюся в мПа-с. Индикаторная жидкость [121] удовлетворяет этому требованию ее поверхностное натяжение около 26-10 Н/м и вязкость около 1,5мПа-с. Исследования, проведенные по предложенной в работе [98] методике наблюдения за скоростью растекания капли индикаторной жидкости по поверхности металла, также подтверждают ее более высокую смачивающую способность (рис. 121]. [c.167]

При изучении П. применяют разл. методы дисперсионного анализа микрофотографирование, совместное измерение электропроводности и капиллярного давления в каналах, определение мех, (упругих) св-в П., наблюдение за кинетикой изменения высоты столба и толщины слоя дисперсионной среды под П., а также исследование разл. св-в П. (скорости растекания, теплопроводности и др.). Важной задачей в разл. технол. процессах, особенно в хим. и микробиол. пром-сти и теплоэнергетике, является предотвращение вспенивания жидкостей и разрушение образовавшейся П. для этого применяют как разл. физ. воздействия на П. (обдувание перегретым паром или сухим воздухом, обработка ультразвуком, ионизирующим излучением и др.), так и хим. реагенты. Из последних выделяют в-ва, предотвращающие образование пены (напр., кремнийорг. соединения), и пеио-гасители (высшие спирты, олеиновая к-та). [c.465]

Показанный на рис. У1П-23 смеситель може-т иметь небольшие габариты и может быть установлен непосредственно на трубопроводе перед реактором. Поток из смесителя выходит с нестабилизи-рованным профилем осевой скорости, имеющим максимумы вблизи стенки трубопровода. Поэтому на выходе смесителя желательно установить перфорированную решетку, вызывающую обращение профиля [59], т. е. меняющую местами зоны максимальных и минимальных скоростей. Растекание потока по решетке улучшает перемешивание, газ перемещается из периферийной зоны трубопровода в центр. [c.418]

Шестая глава посвящена исследованию кинетики растекания продуктов по поверхности воды. Необходимость данного исследования возникает в связи с тем, что процесс извлечения нефтехимпродуктов с поверхности воды, при помощи механизированных систем и матов, в значительной степени ограничивается скоростью течения продукта от периферии разлива к месту его извлечения. На лабораторной установке было изучено растекание доз керосина, дизельного топлива, индустриального масла И-40А и шаимской нефти по горизонтальной поверхности воды. Получены регрессионные уравнения, описывающие скорость растекания данных продуктов различной вязкости в зависимости от толщины их слоя на поверхности воды. Установлено, что в случае [c.19]

Для характеристики системы в период коалесценции следует применять динамический угол смачивания. Влияние поверхностной скорости или скорости растекания на угол смачивания в головной и кормовой частях капли изучалось Ярнольдом и Масоном [66], а также Эллиотом и Риддифордом [67]. Показано, что угол смачивания в головной части не зависел от поверхностной скорости вплоть до ее значения И мм/мин выше этой величины 0 возрастал до предельного значения. С другой стороны, найдено,- что угол в кормовой части капли непрерывно уменьшается с увеличением скорости. [c.302]

Оптимальные значения термодинамических характеристик являются необходимым, но недостаточным условием достижения высокой прочности соединений. Важно также, чтобы клеи имели хорошую смачиваемость, необходимые реологические свойства. Если скорость растекания клея по поверхности недостаточна для проникновения в микротрещины за время, соответствующее процессу формирования соединения, то на границе раздела сохраняются пустоты, являющиеся местами концентрации напря-я ений. Поэтому молекулярная масса и вязкость исходных [c.107]

Анализ возможности моделирования тепловых потоков к каталитической поверхности в сверхзвуковом потоке с помогцью наземных экспериментальных установок проведен в ряде работ (см., например, 5, 85-93]). Для воспроизведения в эксперименте теплопередачи в критической точке осесимметричного затупленного тела, обтекаемого высокоэнтальпийным потоком газа, нужно обеспечить на внешней границе пограничного слоя модели натурные значения давления, температуры, концентраций компонентов и градиента скорости растекания вдоль образуюгцей поверхности тела. В указанных выше работах отмечается, что хорошая точность достигается в дозвуковом потоке при обтекания модели в виде затупленного тела и при обтекании плоских пластин сверхзвуковом потоком с числом Маха М = 1 — [c.43]

Максимальная и минимальная вязкости пленкообразующей системы определяются следующими условиями. Верхний предел задается скоростью растекания композиции. При нанесении лака (краски) кистью эта скорость должна быть такой, чтобы до подсыхания поверхностного слоя успело произойти его выровнивание. Нижний предел задается условием стекания композиции с вертикальных (наклонных) поверхностей. Если вязкость очень низка, то образуются натеки на углах деталей. Для конкретных случаев должны быть выбраны свои пределы вязкости. Если не учитывать специальные случаи, вязкость рабочих композиций колеблется обычно в интервале от 10 до 100 пз в зависимости от способа нанесения и других условий. [c.322]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология