Течение дисперсное

Хорошие результаты, как в области малых, так и в области умеренных значений градиента скорости (до тех пор, пока не достигается переход к течению с наименьшей ньютоновской вязкостью) дает уравнение Кессона, выведенное автором для описания кривых течения дисперсных систем (в частности, крови) на основании некоторых теоретических представлений о взаимодействии между дисперсной и дисперсионной средами. Это уравнение в конечном виде может быть записано так [c.75]

Глава VII. МОДЕЛИ И УРАВНЕНИЯ ТЕЧЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ [c.138]

Для определения анизометрии частиц получают зависимость угла гашения от скорости течения дисперсной системы и рассчитывают коэффициент вращательной диффузии О, характеризующий скорость, с которой ориентация частиц снова становится изотропной. Он подобен коэффициенту поступательной диффузии, его выражение для сферических частиц следует из уравнения (IV. 41), [c.269]

Дисперсный поток в конических аппаратах. В ряде случаев течение дисперсной смеси происходит в аппаратах или их частях, имеющих коническую форму. Предположим, что конусность аппарата не слишком велика, так что движение частиц и сплошной фазы можно рассматривать в рамках одномерной модели. В этом случае уравнения сохранения массы будут иметь вид ., [c.103]

Таким образом, колебательный характер переходного процесса в аппарате имеет место за счет постоянного наличия в каждом цикле возмущенного течения сплошной фазы в той части аппарата, которая находит-, ся ниже фронта концентрационной волны и в которой формируется новое значение концентрации дисперсной фазы. Направление этого возмущенного течения при переходе от одного цикла к другому каждый раз изменяется на противоположное. Затухание возмущения концентрации дисперсной фазы при переходе от одного цикла к другому связано с тем, что вклад возмущенного течения сплошной фазы в величину возмущения концентрации при <0,5 невелик и меньше вклада возмущенного течения дисперсной фазы. Величина отношения вкладов, как следует из уравнения (2.140), дается формулой вида и именно она [c.130]

Предэкспонента А в уравнении Френкеля — Андраде уменьшается с повышением концентрации ВМС в растворах, особенно в области низких концентраций. По физическому смыслу уравнения Френкеля — Андраде это должно означать уменьшение числа разрушаемых контактов для осуществления течения дисперсной системы, то есть понижение численной концентрации частиц дисперсной фазы. Однако это противоречит тому, что с повышением концентрации ВМС растет и объемная доля дисперсной фазы. Можно предположить, что в высоконаполненных системах (ф = 0,5-0,7), гидродинамически подвижными телами являются не отдельные частицы дисперсной фазы, а их агрегаты с большим количеством иммобилизованной дисперсионной среды. [c.258]

Как уже отмечалось в разделе VII.4, при действии электрического или магнитного поля на поляризующуюся (намагничивающуюся) устойчивую дисперсную систему образуется простейшая коагуляционная структура связанных в цепочку частиц. Эти цепи вытянуты вдоль приложенного внешнего поля и сохраняют такую ориентацию при течении дисперсной системы (рис. 11.17). [c.205]

Экспериментально установлено, что при течении дисперсных систем в области неразрушенных структур имеет место наложение деформаций сдвига (принцип аддитивности). [c.193]

Описание реологических свойств строится на основе различных моделей, в частности, цепочечной модели, развитой Бибиком и Лавровым при течении дисперсной системы через поперечное электрическое или магнитное поле в ней возникают поляризованные цепочки частиц, текущие как одно целое поляризация изменяет не только оптические (см. раздел XII. 7), но и реологические свойства дисперсий, изучение которых позволяет выявить физический смысл важнейших параметров (таких как Ха в (XIV. 6), т в (XIV. 11) и др.). [c.276]

В настоящее время для определения концентрации частиц дисперсной фазы вместо обычного ультрамикроскопа часто используют поточный ультрамикроскоп, разработанный Дерягиным и Власенко. В поточном ультрамикроскопе фиксируется ЧИСЛО частиц, проходящих за единицу времени в поле зрения микроскопа при течении дисперсной системы, что позволяет быстро определять среднюю концентрацию частиц в золе. Применение оптико-электронных систем [c.171]

Молекулярно-кинетическая интерпретация механизма течения дисперсных структур дает основание полагать, что при малых Р система незначительно разрушается, так как разрушенные связи успевают восстанавливаться. Б этом случае система течет с вязкостью Т1(,. Начиная с Рг структурные связи прогрессивно разрушаются, но по мере роста Р и в пределе при Р = Р т)эф = Однако П. А. Ребиндер считает, что и здесь еще не все связи разрушены, так как мощности, расходуемой на течение, не достаточно для дальнейшего разрушения, а увеличение ее приводит к турбулентности. Эта мощность складывается из мощности Нд, идущей на поддержание ньютоновского течения, и мощности АН, затраченной на разрушение структуры в каждый момент течения. Что касается структурных связей, то они обнаружены в настоящее время даже в некоторых истинно вязких жидкостях, таких как глицерин, содержащий некоторое количество воды. [c.19]

Таким образом, показано, что в горизонтальной трубке при течении дисперсной смеси, состояш еп пз жидкости п газа, суш,ествуют скорости, за пределами которых потерн напора для смеси оказываются меньшими, чем при движении однородной жидкости. [c.109]

Использование турбулентного режима течения эмульсии для укрупнения капель обусловлено значительным увеличением частоты столкновения капель по сравнению с частотой столкновения при их осаждении в покоящейся жидкости или при ламинарном режиме течения. Дисперсные частицы, взвешенные в жидкости, увлекаются турбулентными пульсациями и хаотически перемещаются по объему, и их движением сходно с броуновским движением. Поэтому пульсационное движение частиц можно охарактеризовать эффективным коэф- [c.255]

Структурирование отнюдь не ограничено пожизненной фиксацией взаимного расположения частиц, т. е. статическими структурами покоя. С другой стороны, и диссипативные структуры более разнообразны, чем принято считать. Самопроизвольная перестройка структуры, направленная на интенсификацию диссипативных процессов, происходит при течении дисперсных систем. В частности, коагуляционная структура нерегулярна по своей природе. В состоянии покоя ее можно представлять как сплошную хаотичную сетку из слипшихся частиц. При течении она разрушается на фрагменты, которые лишь в среднем характеризуются неким общим параметром, например размером. Достаточно очевидно, что чем большее деформирующее усилие приложено, тем сильнее (на более мелкие фрагменты) будет разрушена структура, и тем меньшее сопротивление течению дисперсной системы она будет создавать. [c.680]

Экспериментатор может не учитывать характер деформации образца в приборе. Для него величина 1ЛI есть не что иное, как экспериментально определяемая скорость деформации у (градиент скорости течения) дисперсной системы. Скорость движения слоя суспензии u , относительно стенки прибора (пластины) связан со скоростью движения пластины уравнением [c.717]

Установившиеся режимы движения фаз. Для случая стационарного вертикального течения дисперсной смеси уравнения сохранения массы и импульса дисперсной и сплошной фаз (3.3.2.2)-(3.3.2.5) можно представить в следующем виде [c.184]

На практике явление срыва стационарного противоточного течения дисперсного потока при некоторых максимальных для данной системы значениях расходов фаз получило название явления захлебывания)). Физический смысл его заключается в следующем [26]. При однородном по д движении частиц в дисперсном потоке в среднем имеет место равновесие между силой тяжести с учетом выталкивающей силы Архимеда и силой сопротивления. Такое равновесие математически выражается уравнением (3.3.2.51) и может реализоваться при двух (или даже при трех) значениях концентрации частиц. При захлебывании оба равновесных состояния исчезают, так как сила сопротивления, действующая на частицы, становится больше движущей силы и условие равновесия перестает выполняться. При этом реальный дисперсный поток в зависимости от типа дисперсной системы ведет себя различным образом. В системе твердое вещество— жидкость захлебывание приводит к переходному (нестационарному) процессу, в результате которого дисперсная фаза выбрасывается из канала вместе со сплошной фазой. В системе газ—жидкость в среднем поток остается стационарным, однако начинается интенсивная коалесценция пузырей, которая приводит к переходу в пенно-турбулентный режим течения и снижению силы сопротивления, действующей на пузыри. В системе жидкость— жидкость может наблюдаться как выброс дисперсной фазы, так и интенсивная коалесценция капель с последующей инверсией фаз. [c.187]

При течении дисперсной системы по мере увеличения числа и размеров пузырьки начинают деформироваться под действием гидродинамических сил, а также заметно взаимодействовать друг с другом. Это приводит к появлению уже других закономерностей течения, рассмотренных, в частности, в работах [59, 228]. Однако такие системы уже обычно не являются газовыми эмульсиями. [c.109]

Все рассмотренные исследования суспензий на основе различных модельных представлений имеют определенную ценность. Однако они описывают течение только так называемых бесструктурных систем. Упомянутые выше теории могут быть применены для уточнения описания течения дисперсных систем в условиях предельно разрушенных пространственных структур. [c.177]

Многие исследователи пытались объяснить структурную вязкость дисперсных систем только с позиций механизма Эйринга, т. е. фактически без учета разрушения структуры [4, 8, 22]. По-видимому, с этим обстоятельством связано то, что Ри и Эйринг с сотр. [22] не смогли применить теорию к течению дисперсных систем. Из этого следует, что рассмотрение структурной вязкости дисперсных структур без учета механизма Ребиндера не представляется возможным [c.177]

Теория неньютоновского течения дисперсных систем, учитывающая оба механизма [c.178]

Рассмотренные реологические свойства неразрывно связаны с механизмом течения дисперсных систем в широком интервале величин касательных напряжений и скоростей деформации. [c.187]

Вязкость. Течение дисперсных систем отличается от течения истинных растворов, поскольку частицы твердой фазы искривляют пути движения отдельных молекул жидкости. Как следствие у дисперсных систем наблюдается ранняя турбулентность при меньших, чем для истинных растворов, числах Рейнольдса. Частицы твердого вещества сужают также пространство, занятое жидкостью, и увеличивают градиент скорости в поперечном сечении потока. Поэтому вязкость дисперсной системы всегда выше вязкости среды. [c.15]

При феноменологическом подходе структура указанных параметров постулируется на основе более или менее правдоподобных гипотез, а для нахождения коэффициентов, входящих в полученные соотношения, привлекаются экспериментальные данные. Метод осреднения дает возможность конкретнее и более обоснованно установить структуру указанных выше членов, связав их.с параметрами течения на уровне отдельных частиц (мелкомасштабного течения). Однако для того, чтобы связать эти параметры с параметрами осредненного движения фаз, приходится вводить достаточно приближенную схематизацию мелкомасштабного течения, поскольку точное определение локальных характеристик течения дисперсной смеси практически невозможно. Окончательный вид выражений для тензоров напряжений в фазах и силы межфазного взаимодействия в зависимости от способов осреднения и принятых схем мелкомасштабного течения оказывается различным. Кроме того, эти выражения могут быть получены аналитически лишь для предельньгх случаев движения дисперсной смеси, когда сплошная фаза — очень вязкая или идеальная жидкость. Поэтому в дальнейшем для определения структуры указанных выше членов будем использовать в основном феноменологический подход, привлекая лишь в некоторых случаях результаты, полученные аналитическими методами. [c.60]

Еще менее изученной является наследственная сила, учитывающая эффекты памяти при нестационарных течениях дисперсных смесей (сила Бассэ). Выражение для этой силы в дисперсной смеси с хаотическим расположением частиц, полученное с использованием методов самосогласованного поля в работе [119] для умеренно концентрированных суспензий при условии Ке 1, имеет вид [c.85]

Вертокалы1ый дисперсный поток при медленно изменяющемся размере частиц. Рассмотрим стационарное течение дисперсной системы, в которой в результате фазового перехода происходат изменение объема частиц. Будем предполагать, что при этом форма частиц остается близкой к сферической, монодисперсной состав частиц не нарушается, а изменением плотностей фаз можно пренебречь. Система уравнений сохранения массы дисперсной и сплошной фаз и числа частиц в этом случае будет иметь вид [c.100]

Сначала построим математическую модель неустановивпшгося потока дисперсной фазы в слое насадки, исходя из вероятностностатистических представлений о струйном или капельном течении дисперсной среды. [c.351]

Рис. V. 7. Схема определения глав1П11х направлений и двойного лучепреломления и угла гашения х при ламинарном течении дисперсной системы между. чакреплеиной и движущейся параллельными, стенками.

Основными параметрами двойного лучепреломлеиия, по значениям которых можно определить форму частиц, являются показатель преломления обыкновенного и необыкновешюго лучей и Пу, а также угол х между направлением колебаний одного пз лучей и направлением течения дисперсной системы (рис. V. 7) — угол гашения, который характеризует ориентацию частнц. [c.268]

Течение вязких жидкостей в вискозиметрах сопровождается выделением теплоты. Переход механической энергии в теплоту необходимо учитывать при вискозиметри-ческих измерениях. Анализ энергетических затрат при течении жидкостей позволяет также выяснить влияние дисперсной фазы на вязкость жидкостей. Установлено, что течение дисперсных систем, содержащих твердые сферические частицы, сопровождается вращением последних с угловой скоростью, равной половине градиента скорости. В этом случае энергия рассеивается не только в результате относительного перемещения слоев, но и вследствие вращения частиц. Следовательно, чем больше объем, занимаемый дисперсной фазой, тем выше должна быть вязкость системы. Количественно зависимость между вязкостью системы и относительным объемным содержанием ср твердой дисперсной фазы была установлена А. Эйнштейном (1906), который вывел следующее уравнение [c.125]

Для определения концентрации частиц дисперсной фазы вместо обычного ультрамикроскопа часг(5 используют разработанный Б. В. Дерягишлм и Г. Я. Власенко поточный ультрамикроскоп, в котором фиксируется число частиц, проходящих за единицу времени в поле зрения микроскопа при течении дисперсной системы, что позволяет быстро определять среднюю концентрацию частиц в золе. Применение оптико-электронных систем регистрации интенсивностей светового пот(зка от отдельных частиц позволяет получать и кривые распределения частнц по размерам. [c.207]

Экспериментально установлено, что при течении дисперсных систем в области неразрушенных структур имеет место наложение деформаций сдвига (принцип аддитивности). Применение модельного анализа для определения вида деформации е (т), при помощи которого условно заменяют данную реальную систему схемой последовательных и параллельных совокупностей идеально упругих и вязких или пластично-вязких элементов, позволяет в каждом отдельном случае ориентироваться в числе независимых характеристик механических свойств этой системы и проследить в полуколичественном соотношении с экспериментальными данными все основные деформационные и релаксационные свойства неразрушенных структур. Кривые е (т) многих дисперсных систем могут быть с достаточной точностью описаны при помощи последовательно соединенных моделей Максвел-ла — Шведова и Кельвина (рис. 4). Модель Максвелла — Шведова состоит из пружины с модулем i, последовательно связанного с ним вязкого элемента, моделирующего наибольшую пластическую вязкость t]i, который блокирован тормозом на сухом трении, моделирующим предел текучести Р х- Модель Кельвина содержит упругий элемент с модулем и параллельно связанный с ним задерживающий вязкий элемент (демпфер), моделирующий вязкость упругого последействия rjj. [c.20]

Виброреология - область Р., изучающая влияние вибрации на течение дисперсных систем. Вибрация в сочетании с добавками ПАВ является универсальным средством управления реологич . св-вами дисперсий. Для суспензий и порошков с частицамя размером более 1 мкм вибрация играет ту же роль, что и броуновское движение для систем с меньшими частицами, т.е. приводит к разрушению структуры, в результате чего повышается текучесть системы. Вибрация, кроме того, обеспечивает однородность системы, препят- ствуя возникновению разрывов сплошности. При вибрац. воздействии эффективная вязкость суспензий уменьшается, причем особенно существенно (на неск. порядков) вязкость уменьшается при малых у, что связано с разрушением структуры суспензии. [c.249]

Наиболее простой по конструкции является распылительная колонна. В ней одна из фаз диспергируется один раз внизу или вверху и далее в виде дисперсного потока движется вверх или вниз по колонне. Дойдя до поверхности раздела фаз, поток капель коалесцирует, превращаясь в сплошную фазу, и выводится из аппарата. При движении потока капель в аппарате проявляются два вида неустойчивости течения. Конвективная неустойчивость приводит к тому, что за счет поперечной неравномерности распределения капель по сечению аппарата образуются сильные циркуляционные течения в сплошной фазе, в которые вовлекаются и капли. Это приводит к выравниванию концентраций по высоте аппарата (так называемое продольное перемешивание) и снижает, а в ряде случаев сводит на нет положительное влияние противотока. Поэтому разделительная способность таких колонн невысока 1-2 теоретических тарелки. Второй тип неустойчивости — параметрическая неустойчивость — проявляется тогда, когда расходы фаз достигают некоторого предельного значения. При этом стационарное течение дисперсного потока в колонне, определяемое балансом сил тяжести и сопро-тР1вления, становится невозможным (явление захлебывания ). Эти предельные значения расходов фаз определяют максимальную производительность колонны по сплошной и диспергированной фазам. Явление захлебывания проявляется при противоточном движении дисперсного потока в аппаратах любых конструкций. Распьшительная колонна из-за отсутствия в ней устройств, перекрывающих поперечное сечение аппарата, обладает максимальной производительностью среди колонных аппаратов. [c.37]

Наименее изученной является наследственная сила, учитывающая эффекты памяти при нестационарных течениях дисперсных смесей (сила Бассэ). Выражение для этой силы, полученное в [42] с использованием методов самосогласованного поля для умеренно концентрированных суспензий и Ке 1, имеет вид [c.184]

Движение упруго-вязких (максвелловских) жидкостей изучено еще недостаточно. Многочисленные исследования в области течения дисперсных систем, обладающих упруго-вязко-пластическими свойствами, проведены Регером, Воолем, Тябиным [28, 31]. Последним выведены уравнения движения упруго-вязко-пластнческой среды в плоском пограничном слое (при обтекании плоской пластинки), — см. гл. 4, [c.101]

Экспериментальные исследования течения дисперсных сред по казывают, что для многих из них характерно явление сверханомалии вязкости. Анализ исследований этого явления содержится в статье, Г. М. Бартеньева с соавторами [1]. В ряде работ [2—4] рассматривались реологические модели, уравнения которых описывают кривую течения" супераномальных дисперсных сред. [c.96]