Коэффициент связь с поверхностным натяжением жидкости

Б. Д. Кацнельсон и В. В. Шваб [64] исследовали процессы распыления в форсунках высокого давления. Проведенные опы ты подтвердили однозначную зависимость между средним размером капель, скоростью, коэффициентом кинематической вязкости, плотностью воздуха и коэффициентом поверхностного натяжения жидкости, что дало авторам основание связать критерий Лапласа и критерий Рейнольдса следующим уравнением [c.83]

При давлениях выше критического охлаждающая жидкость не кипит, поскольку она находится лишь в однофазном состоянии, и расчет производят как для конвективного теплообмена. С увеличением давления температура кипения углеводородов повышается, и при критическом давлении она достигает максимального значения. При критической температуре поверхностное натяжение жидкости становится равным нулю, в связи с чем граница между жидкостью и насыщенным паром над ней исчезает. Однако нагрев охлаждаемой жидкости до критической температуры весьма опасен, так как в околокритической области температур коэффициент теплоотдачи к жидкости резко уменьшается. Наибольший эффект охлаждения достигается в условиях возможно большего недогрева жидкости до температуры ее, кипения на выходе из теплообменной системы. Обозначим теплообменную способность охлаждающей жидкости при турбулентном течении в условиях остывания горячей стенки через коэффициент А. Для воды этот коэффициент будет равен единице, для метилового спирта 0,545, этилового спирта 0,482, жидкого кислорода 0,479, а для четыреххлористого углерода лишь 0,141 [48]. Для углеводородов этот коэффициент ненамного выше коэффициента для четыреххлористого углерода. [c.86]

В связи со сложностью определения радиуса капилляра г и коэффициента [У поверхностное натяжение находят путем сравнения данных по истечению из сталагмометрической трубки исследуемой жидкости и жидкости с известным поверхностным натяжением. Значение сГж-г рассчитывают по формуле [c.17]

Межфазовая турбулентность и гидродинамическая неустойчивость поверхности контакта являются в первую очередь следствием изменения поверхностного натяжения жидкости при массопередаче. Поверхностное натяжение жидкости оказывает сложное влияние на кинетику массопередачи. С одной стороны, поверхностное натяжение сравнительно мало влияет на коэффициенты массопередачи, однако, с другой стороны, оно оказывает существенное влияние на структуру барботажного слоя, размер пузырей или смоченную поверхность насадки. Состояние поверхности контакта фаз существенно зависит также от характера изменения поверхностного натяжения жидкости в зависимости от ее состава. В связи с этим различают смеси положительные , поверхностное натяжение которых снижается с увеличением концентрации легколетучего компонента да/дх < 0) и отрицательные , проявляющие обратные свойства (да]дх > 0) [75]. В положительных смесях высококипящий компонент в чистом виде имеет большее поверхностное натяжение, чем низкокипящий. Положительные смеси образуют [c.105]

Поверхностное натяжение может не быть постоянным на всей межфазной поверхности, поскольку коэффициент поверхностного натяжения зависит от концентрации адсорбирующихся на поверхности ПАВ, от температуры и электрического заряда поверхности. Изменение Е приводит к изменению баланса сил, действующих на межфазную поверхность, а следовательно, может вызвать течение жидкости. Действительно, граничными условиями на межфазной поверхности, разделяющей две несмешивающиеся жидкости, является равенство нормальных и касательных напряжений. В условие непрерывности нормальных напряжений входят давления, которые на искривленной поверхности связаны уравнением Юнга — Лапласа (17.5). Если имеется градиент поверхностного натяжения в направлении касательной к межфазной поверхности, то непрерывность касательных напряжений требует изменения значений вязких напряжений вдоль поверхности, а следовательно, поля скоростей в жидкой фазе и формы межфазной поверхности. [c.437]

Условие (V, 41) показывает связь между коэффициентом растекания и поверхностным натяжением жидкости. Растекание невозможно, когда значение коэффициента растекания становится больще —0,756 Ожг- [c.145]

В литературе известно большое число таких соотношений для чистых жидкостей. Например, в работах [8—1Г] была установлена связь поверхностного натяжения чистой жидкости с плотностью, в [12, 13]—с температурой, а в [14, 15]—с давлением. Были найдены эмпирические связи с с теплотой парообразования [16—18], вязкостью [19—22], изотермическим коэффициентом сжимаемости [23—25] и другими характеристиками. [c.80]

Для жидкостей повер.хностная энергия, приходящаяся на единицу поверхности, и коэффициент поверхностного натяжения совпадают не только по размерности, по и по численному значению. Поэтому между поверхностной энергией па единице поверхности и коэффициентом поверхностного натяжения жидкостей не делают различия. Поверхностная же энергия на единицу поверхности и коэффициент поверхностного натяжения твердых тел могут значительно отличаться по величине. Это связано с анизотропией в свойствах кристаллов твердых тел. Если свойства жидкостей одинаковы во всех направлениях, т. е. жидкости изотропны, то в твердых телах расстояния между соседними атомами в кристаллах в разных направлениях неодинаковы. Поэтому и свойства кристаллов по разным направлениям различны. Аналогичная анизотропия присуща и поверхности кристалла. Кроме того, дефекты кристаллической решетки и в первую очередь дислокации и границы зерен, обладающие избыточной энергией, усугубляют различия в понятиях поверхностная энергия и поверхностное натяжение твердых тел. [c.142]

Из вышеприведенных уравнений следует, что допустимая скорость паров в аппарате зависит от свойств жидкости (возрастает с увеличением плотности жидкости и ее поверхностного натяжения) от свойств паров (уменьшается с увеличением плотности паров) от давления в колонне (уменьшается с ростом давления в колонне) от расстояния между тарелками (возрастает с увеличением расстояния между ними). Однако, как видно из кривых (рис. VII-21), если до Н . < 500 мм коэффициент скорости С, возрастает весьма быстро, то при Я., > 500 мм рост коэффициента С[ значительно меньше, В этой связи большие расстояния между тарелками обусловливаются в основном требованиями монтажа, ремонтов и т.п. [c.258]

Температурный фактор весьма сильно сказывается на поверхностном натяжении, причем связь здесь однозначна по мере повышения температуры поверхностное натяжение уменьшается, так как энергия меж молекулярного взаимодействия становится слабее. Следует, однако, иметь в виду, что поверхностное натяжение силикатных расплавов с ростом температуры уменьшается довольно мало, что подчеркивает особый характер их природы. По сравнению с другими жидкостями для расплавов силикатов температурный коэффициент поверхностного натяжения составляет всего лишь (2... 6) 10 Н/м-град, откуда следует, что повышение температуры примерно на 100°С приводит к понижению поверхностного натяжения силикатных расплавов примерно на 1%. [c.116]

Для расчета величины коэффициента можно воспользоваться приемом, разработанным Андреевым [38]. Выражение (80) преобразуется с помощью введения связи между парахором Р, поверхностным натяжением а, молекулярным весом М и плотностью жидкости (формула Бачинского — Маклеода Р р /М = = а ). В результате анализа возможных вариаций Андреев показал, что полученное им уравнение [c.203]

Простое выражение для поверхностного натяжения (170) с учетом равенства (171) показывает, что имеется четыре источника температурной зависимости а. Во-первых, температура явно входит в это выражение. Во-вторых, тепловое расширение жидкости вызывает небольшое изменение с. Кроме того, это изменение с приводит к изменениям т с.( ) и диэлектрической проницаемости D. Поскольку тепловое расширение расплавленных солей невелико, можно предположить, что изменение о с температурой в основном связано с первым эффектом, так что возникает простой способ оценки коэффициентов в линейном температурном законе [68], который наблюдается при изучении поверхностного натяжения расплавленных солей. [c.172]

При исследовании влияния природы растворителя на скорость и механизм каталитической гидрогенизации удалось установить, что оно определяется следующими основными факторами 1) коэффициентом распределения гидрируемого вещества и продуктов реакции между раствором и поверхностью катализатора 2) энергией связи атомов реагирующих компонентов с поверхностью катализатора 3) соотношением скоростей активации водорода и непредельного соединения и скоростей снятия их с поверхности 4) адсорбционной способностью самого растворителя 5) наличием в растворе ионов или полярных веществ, которые способны к избирательной адсорбции и, следовательно, к изменению скорости реакции и ее избирательности 6) растворимостью водорода в жидкости, скоростью его диффузии на границе раздела газ—жидкость, зависящей от поверхностного натяжения и вязкости жидкости. [c.101]

Особенностям распыления перегретых жидкостей в связи с некоторыми технологическими проблемами, и в частности, с вопросами распылительной сушки, посвящен ряд исследований [67—69, 71, 76, 80, 81]. Показано, что перегрев приводит к значительному снижению коэффициента кинематической вязкости и поверхностного натяжения, а это способствует увеличению дисперсности и однородности образующейся капельной системы. [c.38]

Капиллярная связь жидкости характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения а и капиллярным давлением р . Коэффициентом поверхностного натяжения называют свободную потенциальную энергию молекул жидкости, находящихся в поверхностном слое, рассчитанную на единицу площади поверхности жидкости эрг см ). Коэффициент поверхностного натяжения численно равен силе, действующей вдоль поверхности жидкости и приложенной к единице длины междуфазной границы раздела дин см). [c.18]

К сожалению, закон затухания турбулентных пульсаций у свободной границы двух несмешивающихся жидкостей и влияние на него межфазного натяжения и других физико-химических характеристик системы неизвестны [33]. В связи с этим все предложенные для описания массопередачи уравнения [3] носят эмпирический или полуэмпирический характер. С помощью этих уравнений могут быть найдены коэффициенты массоотдачи. Переход к коэффициентам массопередачи можно провести с использованием правила аддитивности фазовых сопротивлений. При этом необходимо учитывать, что обсуждаемые эмпирические уравнения получены на модельных системах в идеализированных условиях, т. е. в отсутствие ряда явлений, с которыми нередко приходится сталкиваться в конкретных условиях при исследовании кинетики. Среди таких явлений следует особо отметить самопроизвольную поверхностную конвекцию [58], возникающую вследствие различий межфазного натяжения на разных участках границы раздела фаз, и поверхностную ассоциацию, приводящую к образованию конденсированных межфазных пленок разнообразной природы [61—65]. Первое явление вызывает ускорение массопередачи и уменьшение зависимости чисел 5Н от чисел Не. Второе, наоборот, приводит к замедлению переноса вследствие ухудшения условий перемешивания у границы раздела и к затруднениям при переходе молекул через блокированную границу. [c.163]

Из вышеприведенных уравнений следует, что допустимая скорость паров зависит от свойств жидкости, характеризуемых ее плотностью и поверхностным натяжением. С увеличением плотности лшдкости и поверхностного натяжения допустимая скорость паров возрастает. При увеличении плотности паров допустимая скорость их движения уменьшается. Поскольку плотность паров пропорциональна давлению в колонне, допустимая скорость движения паров уменьшается с увеличением давления в колонне. С увеличением расстояния между тарелками допустимая скорость паров увеличивается. Однако, как видно из кривых, показанных на рис. У11-21, если до Ят = 500 мм коэффициент скорости С возрастает весьма быстро, то при Ят = 500 мм рост коэффициента С значительно меньше. В этой связи большие расстояния между тарелками обусловливаются в основном требованиями монтажа, ремонтов и т. п. [c.242]

Физико-.мсханической форме связи отвечают вода в микро-(средний радиус меньше 10 м). и макрокапиллярах и жидкость смачивания, прилипшая к гелу при соприкосновении с ним. Вода в капиллярах, за исключением слоя воды, адсорбционно связанной у их стенок, является свободной. Вместе с тем давление пара в капилляре при существовании менисков не равно давлению пара над плоской поверхностью, что позволяет судить об энергии связи капиллярной воды, удерживаемой силами поверхностного натяжения. Эта связь является следствием лишь искривления поверхности воды, а не взаимодействия тела с водой. Поэтому энергия капиллярной связи определяется коэффициенто.м поверхностного натяжения и кривизной поверхности жидкости. [c.33]

Поверхностное натяжение Ож1/ж2 может сильно изменяться во время контакта жидкостей, если они взаимодействуют друг с другом, т. е. происходят такие процессы, как растворение, адсорбция на поверхности раздела веществ, содержащихся в одной из фаз, химические реакции. В связи с этим различают два значения коэффициента растекания а) начальный коэффициент растекания [c.158]

Поверхностное натяжение. Внутримолекулярные силы проявляются внутри воды в виде сил сцепления, а на свободной поверхности— в виде сил прилипания. Первые обусловливают вязкость, вторые — поверхностное натяжение. На свободной поверхности межмолекулярные силы стремятся втянуть все молекулы во внутрь жидкости и уменьшить свободную поверхность. В результате этого возникает сила поверхностного натяжения, направленная нормально к поверхности воды. Коэффициент поверхностного натяжения изменяется от 7,13-10" до 7,65-10 Н/м (от 71,32 до 76,52 дин/см) в зависимости от температуры и солености. С ним связано образование первичных капиллярных волн на поверхности озер, морей и океанов. [c.15]

Следовательно, замена удельной поверхностной энергии коэффициентом поверхностного натяжения не может внести какие-либо ошибки в расчеты при решении задач, относящихся к равновесию поверхностей. Необходимо, однако, подчеркнуть, что хотя поверхность жидкости сркращается так, как если бы поверхностный слой являлся пленкой с постоянным натяжением, все же в действительности никакой пленки на поверхности жидкости не существует. Специфические же особенности поверхностного слоя связаны с наличием у жидкости свободной поверхностной энергии, имеющей вполне реальный физический смысл [c.329]

Джерсои (Gerson. 1980) получил пря>мые экспериментальные данные о зависимости между Крави и Лу. Коэффициенты распределения клеток (из клеточной культуры) в двухфазных системах жидкость—жидкость связаны с различием между поверхностными энергиями этих клеток в каждой фазе системы. Это различие можно определить в прямом эксперименте, измеряя краевой угол, образуемый каплей более тяжелой жидкой фазы, нанесенной иа клетки, погруженные в более легкую фазу. В Этих случаях, зная межфазиое натяжение vi-2. с помощью уравнения Юнга вычисляют Ау [c.137]

Исходя из представлений решеточной модели, была предпринята попытка [И. Н. и h 1 i g, 1937] связать растворимость газа с поверхностным натяжением растворителя. Предполагая, что энергия образования полости в жидкости равна произведению площади поверхности полости на поверхностное натяжение жидкости, Улиг получил соотношение, из которого вытекает линейная зависимость между IgL (коэффициент Оствальда) и у. Позднее было показано, что это соотношение имеет ограниченную применимость [c.70]

В процессе пленочной дистилляции весьма важной задачей является поддержание устойчивого режима течения пленки, предостерегающего ее от разрыва. Возможность разрушения пленки связана с существованием некоторого минимального расхода жидкости, при котором твердая поверхность перестает смачиваться жидкостью. Величина этого минимального расхода зависит от физико-химических свойств жидкости (вязкости, угла смачивания), а также динамических напряжений, связанных, например, с градиентом поверхностного натяжения. В случае ректификации этот градиент может возникнуть за счет непрерывного изменения состава жидкой смеси, либо за счет градиента температуры [245, 246]. В работе [247] экспериментально исследована скорость массопередачи при эквимолярной пленочной ректификации бинарных систем, протекающей в условиях поверхностной нестабильности. Для учета влияния градиента поверхностного натяжения на коэффициент массопередачи предложено полуэмпирическое уравнение, которое удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными по ректификации бинарных смесей, таких, как четыреххлористый углерод—бензол и бензол—1,2-дихлорэтан. [c.125]

Из экспериментальных данных [18, 49, 50] известно, что на структуру бесконечных кластеров, возникающих в процессе вытеснения несмешивающихся флюидов, сильное влияние оказывают скорость фильтрации, коэффициент межфазного поверхностного натяжения и вязкости флюидов, из которых можно составить два безразмерных параметра -капиллярное число С = (2/ 1 )/сг (отношение вязкостных сил к капиллярным) и отношение вязкостей М = ц ць Здесь Q - скорость фильтрации, Л - вязкость нагнетаемой жидкости, / 2 - вязкость вытесняемой жидкости, сг- коэффициент межфазного поверхностного натяжения. В случае М 1 в среде формируется стабильная граница раздела фаз, и вытеснение имеет поршневой характер. При М 1 фронт вытеснения оказывается неустойчивым - возникают "пальцы", образованные наиболее крупными порами и норовыми каналами, по которым прорывается вытесняющая фаза. Влияние структуры порового пространства, в котором происходит процесс вытеснения, естественно связать с видом функции распределения проводящих капилляров по радиусам Дг). [c.103]

В природных дисперсных материалах, в том числе и торфе, перенос влаги, как правило, происходит в неизотермических условиях. При этом процессы термовлагообмена в капиллярно-по-ристых системах протекают наиболее интенсивно, когда они находятся в трехфазном состоянии [218], отвечающем наибольшей подвижности влаги под действием градиентов температуры. При низком влагосодержании материала (11- 0) термическая подвижность влаги мала вследствие высокой энергии ее связи с твердой фазой. При двухфазном состоянии торфа в нем возможна лишь термическая циркуляция массы без ее перераспределения Б объеме йи 1йТ = 0). Кроме того, с увеличением и уменьшается поверхность раздела жидкость — газ, определяющая тер-мовлагоперенос под действием градиента поверхностного натяжения. Следовательно, наибольшая термическая подвижность дисперсионной среды соответствует такому остоянию материала, когда его поры не полностью заполнены влагой и в достаточной мере развита поверхность-раздела жидкость — газ [231]. Влага порового пространства в данном случае разделена короткими пленочными участками, от термической подвижности которых и зависят значения термоградиентного коэффициента б. [c.76]

Из-за неизученности количественных характеристик, которые бы позволили учесть влияние химического состава нефти и вытесняющей жидкости, в теории моделирования вообще отсутствует соответствующий параметр подобия. Это связано с тем, что на процесс вытеснения нефти из пористой среды и на конечный коэффициент вытеснения нефти водой оказывают существенное влияние многие свойства нефти, которые, как правило, проявляются одновременно. Значительное влияние на коэффициент вытеснения оказывают вязкость нефти, содержание в ней поверхностно-активных компонентов, количество растворенного газа, поверхностное натяжение на границе нефть — вытесняющая жидкость, структурно-механические свойства нефти и др. [c.145]

Таким образом, разность энергий "l - оказывается пропорциональной квадрату разности эффективных зарядов двух смешиваемых жидкостей е,, ej. В качестве эффективного заряда различные авторы рассматривают различные величины, связанные с плотностью энергии когезии, с поверхностным натяжением, с коэффициентами теплового расширения и изотермической сжимаемости. Располагая жидкости в ряд по монотонно возрастающим значениям эффективного заряда е, мы получаем так назьюаемый миксо-тропный ряд. Некоторые члены миксотропного ряда приведены в табл. 2.1, там же приведены значения эффективных зарядов, рассчитанные при различных предположениях об их связи с физическими параметрами жидкости. [c.15]

Ибрахим и Кулоор [153], предполагая связь между поверхностным натяжением и коэффициентом молекулярной диффузии (см. главу 1), получили ряд эмпирических зависимостей для определения Для диффузии жидкостей в воде [c.829]

В предыдущих разделах были представлены только наиболее распространенные методы определения поверхностного натяжения. Гамбилл [5, 23] рассмотрел несколько других методов, однако они, по-видимому, не обладают какими-либо реальными преимуществами по сравнению с приведенными выше. Райх [28] аппроксимировал значения коэффициента повермостного натяжения с помощью соотношения, включающего давление паров и плотность жидкости, которое для неполярных соединений оказывается весьма точным при температурах ниже Ть- На основе несколько иного подхода Симмонс и Вильсон [29] установили соотношение между ловерхностным атяжением и вязкостью, энергией испарения и точкой кипения, а Майерс [30] связал у с сжимаемостью жидкостей. [c.416]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология