Поверхностное натяжение шероховатости

Как уже отмечалось в гл. I (см. стр. 9), удельная свободная поверхностная энергия и поверхностное натяжение являются эквивалентными величинами. Таким образом, поверхностные натяжения шероховатой и гладкой твердой поверхностей связаны между собой следующими соотношениями [c.212]

Чистый пар конденсируется на чистой шероховатой или гладкой поверхности всегда в форме пленки. Капельная конденсация происходит только в тех случаях, когда на поверхности конденсации имеется вещество, которое делает последнюю несмачиваемой и которое одновременно с тем прочно пристает к поверхности, или когда пар увлекает с собой такого рода вещество (часто в виде незначительной примеси). Отсюда явствует, что теоретические основы явления капельной конденсации очень сложны. Условиями, способствующими появлению капельной конденсации, являются незначительная скорость конденсации, небольшая вязкость конденсата, большое поверхностное натяжение, несмачиваемость поверхности и отсутствие шероховатостей на поверхности. Условиями, способствующими пленочной конденсации, являются смачиваемость конденсатом поверхности конденсации, небольшое поверхностное натяжение жидкости и большая тепловая нагрузка. Создается впечатление, что шероховатость поверхности имеет меньшее значение. [c.82]

К пассивным методам (не требующим дополнительных затрат эне )гии, кроме энергии самого потока) относят специальную физико-химическую обработку поверхностей теплообмена, использование устройств, обеспечивающих перемешивание и закручивание потока, применение шероховатых и развитых поверхностей, а также различных способов воздействия на поверхностное натяжение, в том числе добавление в теплоносители необходимых примесей. [c.335]

Методы пассивной интенсификации используются и для процессов теплообмена с изменением агрегатного состояния веществ. Здесь, наряду с турбулизацией фаз двухфазных потоков, эффективно применяется целенаправленное воздействие сил поверхностного натяжения на пленку конденсата при конденсации пара и создание специальных видов шероховатости и пористых поверхностей при кипении жидкостей. [c.336]

Влияние шероховатости на равновесный краевой угол легко учесть при условии, что размер капли значительно больше средне- го размера выступов и впадин на поверхности. Так как в уравнении Юнга (I. 121) составляющие поверхностного натяжения на грани- це с твердым телом будут в К раз больше, то можно записать [c.75]

Венцель первый указал путь, позволяющий учитывать влияние шероховатости поверхности на ее смачивание жидкостью. Для этого входящие в расчетное уравнение (уравнение Юнга) поверхностные натяжения аг, а и Ст1, з следует умножить на так называемый фактор шероховатости, т. е. на отношение фактической поверхности раздела к поверхности твердого тела, если бы она была гладкой . В результате вместо уравнения Юнга надо написать [c.160]

Имеющиеся в литературе данные по адсорбции поверхностно активных веществ на твердых электродах гораздо менее систематизированы. Хотя силы взаимодействия между частицами данного вещества в твердом и жидком состоянии не. имеют существенных различий, все же опыт показывает, что совершенно однородна только поверхность чистого металла в жидком состоянии. Кристаллическое твердое тело не однородно, так как даже в спектроскопически чистом металле различные грани, ребра и углы кристаллов обладают неодинаковым запасом энергии. Твердые тела, кроме того, обычно шероховаты. В общем случае на неполированной поверхности поверхностное натяжение в разных точках твердого тела имеет различную величину. [c.343]

Нефтяные углеводороды существенно изменяют все характеристики поверхностного микрослоя морской воды оптические, физико-химические и биологические (средообразующие). Прежде всего, происходит изменение потока света вглубь, поскольку даже тонкие пленки сырой нефти практически полностью поглощают УФ-радиацию Солнца в диапазоне 300-400 нм и на 30-40 % - свет с длинами волн от 400 до 500 нм происходит уменьшение (до 20 %) поверхностного натяжения и увеличение на 5-10 % динамической вязкости воды. Нефтяная пленка подавляет мелкие волны, в два-три раза уменьшая шероховатость водной поверхности, определяющей, в частности, скорость обме- [c.98]

Коэффициенты расхода внешнего цилиндрического насадка Ццн в общем случае зависят от числа Рейнольдса, Фруда, Вебера, относительной длины, конструктивных особенностей и относительной шероховатости проточной части насадка. Влиянием сил поверхностного натяжения и сил тяжести на коэффициенты расхода рассматриваемых насадков можно пренебречь при ен> 200 и Егн> 10. [c.70]

Основным условием сцепления при горячем лужении и пайке является физико-химическое взаимодействие жидкого припоя с чистой поверхностью металла. В расплавленном состоянии припои должны быть хорошо смачивающими жидкостями. Степень смачивания и растекания не является физической константой, а зависит от вида контактирующих металлов, состояния поверхности (наличие окислов, шероховатость), а также условий лужения (температура, газовая среда, продолжительность). Флюсы, применяемые при лужении, не только растворяют окислы на поверхности твердого металла. Являясь поверхностно-активными веществами, они уменьшают поверхностное натяжение припоев, способствуют улучшению смачивания и растекания, передаче тепла на всю зону покрытия. [c.22]

Для того чтобы обеспечить соответствующую механическую прочность насадки и достаточную шероховатость поверхности и придать отверстиям в сетке такой размер, который бы способствовал затягиванию их жидкой пленкой, благодаря поверхностному натяжению жидкости, требуется тщательный выбор сетки. Наиболее подходящими отверстиями обладали сетки, у которых было от 15 до 24 проволок на I см по основе и от 15 до 165 проволок на 1 см по утку при диаметре проволоки 0,25 см [65]. [c.181]

Образовавшиеся нити удлиняются, и их поведение лишь приближенно отвечает уравнению Стефана, записанному для цилиндрической нити радиусом R , заменяющим радиус диска R в уравнении (2а). Завершение процесса релаксации происходит во время разрыва нитей, которые образуют гладкую пленку, так как поверхностное натяжение выравнивает шероховатости. [c.15]

В действительности многие тела, обычно рассматриваемые как твердые, обладают заметной пластичностью и могут, хотя и очень медленно, течь. В таких случаях применимы те или иные разновидности капиллярных методов. Например, при температуре, близкой к точке плавления, тонкая медная проволока укорачивается (даже при небольшой нагрузке), и по усилию, при котором скорость деформации равна нулю, оказалось возможным рассчитать [1] поверхностное натяжение меди (1370 дн/см). Более того, процессы спекания только потому и возможны, что металлы и другие твердые тела характеризуются некоторой объемной и поверхностной подвижностью. Если, например, порошкообразный металл прогреть при температуре немного ниже точки плавления (обычно это делают под некоторым давлением), частицы металла сплавятся (рис. У-1). Хотя, по-видимому, основной движущей силой этого процесса является поверхностное натяжение (а не приложенное давление), сам механизм спекания довольно сложен. Во-первых, не все атомы на поверхности находятся в одинаковых условиях те из них, которые находятся на острых выступах и шероховатостях, богаче энергией, чем атомы с нормальным числом ближайших соседей, и, следовательно, обладают избыточной поверхностной энергией и относительно высокой подвижностью. Кроме того, поскольку при наличии выступов микроскопического и молекулярного масштаба реальная площадь первоначального контакта между зернами мала, весьма вероятно, что даже при слабом внешнем давлении развиваются локальные давления, превышающие предел текучести, в результате чего микровыступы подвергаются некоторой пластической деформации. [c.200]

По Бартону и Кабрере, первичные грани, в нашем случае грани (011), вероятно, остаются сингулярными при температурах до точки плавления. Данные Хонигмана и Странского этому не противоречат, хотя эти исследователи и нашли, что грани (011) при визуальных наблюдениях кажутся более шероховатыми. Это явление может быть обусловлено термическим травлением в местах дислокаций и других дефектов, образующихся на этих гранях. Округление граней (001) и (112) согласуется с выводами о зависимости между формой кристалла и графиком поверхностного натяжения в полярных координатах (раздел IV,4). Для этих граней в результате поверхностного плавления острые минимумы графика превращаются при более высоких температурах в закругленные сегменты грани превращаются из сингулярных в несингулярные. [c.384]

При рассмотрений капли Жидкости на шероховато поверхности в состоянии равновесия вместо поверхностных натяжений Отг и утш, как это делали ранее по отношению к гладкой поверхности (см. стр. 10), необходимо брать их увеличенные значения в соответствии с (VII, 1) [c.213]

Используя уравнение (VII, 6), можно найти зависимость между критическим поверхностным натяжением на гладкой и шероховатой поверхностях [c.214]

Из уравнения (VII, 7) следует, что критическое поверхностное натяжение на шероховатых поверхностях всегда больше критического поверхностного натяжения на гладких поверхностях. Увеличение критического поверхностного натяжения на шероховатых поверхностях означает, что полное смачивание шероховатых поверхностей достигается легче, чем гладких поверхностей. Жидкости, поверхностное натяжение которых находится в диапазоне < [c.214]

Влияние шероховатости на критическое поверхностное натяжение показано на рис. VII, 2. На гладкой поверхности = 1 [c.214]

Газовые пузырьки, находящиеся вблизи шероховатостей и микротрещин электродов, приобретают соответствующие заряды и под действием электрического поля стремятся к деформации. При определенной величине напряженности, когда электрические силы преодолевают силу поверхностного натяжения, пузырек растягивается, что приводит к электрическому пробою межэлектродного пространства. [c.95]

Для нормальной работы абсорбера необходимо, чтобы поверхность насадки была вся покрыта равномерной пленкой жидкости. Тогда обеспечивается максимальная поверхность массообмена и наи-больщая при этом режиме интенсивность работы аппарата. Оказывается, что даже при вполне равномерном орошении не всегда достигается равномерное смачивание насадки жидкостью. При стекании по насадочным телам жидкость может сливаться в струйки и капли, в результате чего образуются несмоченные и, следовательно, неработающие зоны. Такие явления могут происходить из-за недостаточной плотности орошения они также зависят от скорости газа, поверхностного натяжения жидкости и характера поверхности насадки. Чем больше скорость газа, тем более тонкая пленка жидкости оказывается устойчивой. Насадка с шероховатой поверхностью работает лучше, чем насадка с гладкой поверхностью. [c.384]

Чем больше величина силы поверхностного натяжения жидкости, тем меньше условий для возникновения шероховатости ка поверхности частиц этой жидкости и тем меньше вязкость жидкости влияет на силы трения компонентов смеси. [c.67]

Основными факторами, определяющими гидродинамику пленки и теплообмен к ней от поверхности нагрева, являются давление насыщения жидкости и ее свойства (в первую очередь вязкость, поверхностное натяжение и теплопроводность), свойства поверхности (материал, смачиваемость, шероховатость), плотность орошения, плотность теплового потока (или температурный напор). [c.54]

Теоретически установлено, что нефть в источнике залегания может образовываться из полярных компонентов, содержащих азот, серу, кислород, металлы, а также углеводороды с широким диапазоном изменения молекулярных масс, включая ароматические, нафтеновые, парафиновые вещества. Во время миграции нефти те компоненты, которые являются более полярными или более поляризующими, адсорбируются в первую очередь. Например, компоненты, содержащие аминовые нитрогены, порфирины, могут вести себя как катионы и адсорбироваться ria глинах. Это — одна из-причин формирования весьма неровных границ раздела нефть—вода, особенно в породах, содержащих небольшое количество глин. Концентрация активных компонентов вблизи первоначального водонефтяного контакта приводит к образованию более низких поверхностных натяжений между нефтью и водой, чем в точках, более отдаленных от водонефтяного раздела. Возможно также, что вода вблизи области залегания нефти может иметь-растворенные органические компоненты, такие, как нафтеновые-кислоты или их соли, которые в условиях неоднородного коллектора могут изменить поверхностное натяжение между нефтью-и водой в ту или иную сторону. Кроме того, на характеристику смачиваемости коллекторов заметное влияние оказывает их неоднородность по минералогическому составу, степень шероховатости , чистоты отдельных минеральных зерен, их окатанность, структура кристаллической решетки. Одни минеральные частицы обладают лучшей смачиваемостью, другие— худшей в зависимости от их химического состава и строения кристаллической решетки. [c.207]

Виссер [222] рассмотрел роль поверхностного натяжения воды и шероховатости поверхности подложки ири адгезии коллоидных частиц на гладких поверхностях. [c.505]

После нанесения покрытие должно оставаться довольно длительное время жидким для того, чтобы успели исчезнугь все шероховатости на его поверхности. Скорость сдвига в процессе выравнивания мала, поскольку она обусловлена лишь поверхностным натяжением. Необходимо, чтобы сразу же после завершения выравнивания пленка затвердевала. Вследствие сушки и отверждения покрытие преобразуется из упруговязкой жидкости в вязкоупругое твердое тело. Феноменологическая модель отвержденной пленки состоит из параллельно соединенных пружины и демпфера (вязкого элемента) в нее не входит последовательно присоединенный демпфер, моделирующий необратп-мые деформации. В этом случае аддитивно складываются напряжения сдвига, а не деформации. Простейшей моделью вязкоупругого твердого тела является модель Фойхта [c.16]

Ламинарный режим течения пленки наблюдается при очень низких числах Рейнольдса (Re 2) [1]. Он может существовать при расходах, меньших, чем некоторое критическое значение, зависящее от свойств жидкости (поверхностного натяжения, вязкости), свойств твердой подложки (например, ее шероховатости), наличия поверхностно-активных веществ и т. п. Безволновое течение пленки маловязких жидкостей может быть реализовано только после гидрофилизации твердой поверхности (именно так обстоит дело для пленок воды). Если подстилающая твердая поверхность является стеклянной, гидрофилизацию, обеспечивающую смачиваемость, можно произвести обработкой [c.12]

Получены следующие данные и сделаны следующие допущения 1) при 25 °С поверхностное натяжение к-гексадекана и н-декана составляет 28 и 24 эрг/см соответственно 2) поверхностное натяжение смеси этих углеводородов — линейная функция мольной доли компонентов, т. е, смесь ведет себя как некоторый жидкий углеводород со средней длиной цепи 3) величина критического поверхностного натяжения для тефлона и полиэтилена равна 20 и 30 эрг/см соответственно, а для сополимера является линейной функцией ее состава 4) краевой угол н-гексадекана на тефлоне равен 46° и независимо от состава сополимера все зиомановские соз 0 — укривые параллельны. Рассчитайте а) краевой угол 50%-ной смеои я-гексадекана и я-декана на сополимере тефлон — полиэтилен (50 50) б) длину цепи углеводорода, имеющего на 60%-ном полимере такой же угол, как в случае (а) в) предельное содержание тефлона в полимере, на котором н-декан еще способен растекаться ответьте на вопросы а) и в), учитывая на этот раз коэффициент шероховатости фактор шероховатости поверхности полимера равен 1,1. [c.293]

Максимум твердости поверхности. Для определения бд твердых металлов можно также проводить измерения твердости поверхности в зависимости от потенциала по Ребиндеру и Венстрем При максимальной величине поверхностного натяжения на образование микротрещин и связанную с этим деформацию поверхности требуется наибольшая энергия, поэтому при потенциале 8д следует ожидать максимума твердости. Ребиндер и Венстрем применили маятник, качания которого затормаживались благодаря трению металла о шероховатую поверхность стеклянного шара. Несколько изменив эту методику, Бокрис и Парри-Джонс исследовали зависимость трения гладких шаров от потенциала. Боуден и Янг до этого нашли потенциал максимума трения на платине, который совпадал с бмако найденным Городецкой и Кабановым из измерений краевых углов смачивания. Согласно данным Пфютценройтера и Мазинга неэластичное растяжение проволок и фольги зависит от потенциала. Для золота найден отчетливый минимум (наибольшая прочность). В некоторых случаях можно констатировать совпадение результатов, полученных этими и другими методами (табл. 4), [c.112]

Влияние шероховатости на коэффициент теплоотдачи проявляется в изменении числа центров парообразования оно растет с ростом шероховатости. По данным работы [831, нормальная шероховатость (до 10 мкм) не оказывает влияния на интенсивность теплоотдачи. Последняя возрастает при появлении пор глубиной порядка десятых долей миллиметра. Это обусловливается характером влияния поверхностного натяжения о на минимальный диаметр пузырька образующегося при кипении жидкости в пленке. Связб этих величин выражается формулой [c.236]

Особенности смачивания шероховатых поверхностей. Смачивание шероховатых поверхностей цо сравнению с гладкими имеет ряд особенностей 46i-465 особенности проявляются в изменении на шероховатых поверхностях основных показателей, характеризующих адгезию и смачивание, к числу которых относятся краевой угол, работа адгезии и критическое поверхностное натяжение. Причиной изменения указанных показателей является наличие выступов на шероховатой поверхности и отличие площади контакта жидкости на шероховатой поверхности по сравнению с гладкой [c.212]

Ровная поверхность твердого тела изменяется под действием капель таким образом, что появляется выступ шероховатости (рис. VII, 5). Капля жидкости смачивает поверхность выступа, касаясь его в точках I и 2. Тогда условия равновесия капель жидкости на плоской поверхности (см. рир. I, 1) трансформируются, и появляется угол а (см. рис. VII, 5). В условиях равновесия, как и ранее (см. стр. 10), можно провести векторное сложение действующих на каплю поверхностных натяжений o r, сгтг и утш- Для этой цели значения векторов поверхностных натяжений перенесем в точку О и спроектируем их на горизонтальную и вертикальную оси. Равновесие капли на поверхности, подвергшейся деформации, в соответствии с рис. VII, 5 можно выразить при помощи следующих формул [c.220]

Проведем анализ уравнения (VII, 24). Если г = 0,1 см, а г = = г = 10 см, то In г/(г — г) = 61п 10. Если радиус капли увеличивается до 1 см, то In г/(г — г) = 7 In 10, т. е. 1пл/(/ — г) возрастает лишь на 17% при 10-кратном увеличении радиуса капли. Поэтому можно предположить, что вместо величины In г/ г — г) приращение высоты выступов шероховатой поверхности, т. е. dzjdr, будет зависеть от разности (г — г), поверхностного натяжения жидкости Стжг и модуля Юнга Е. Отсюда с некоторым приближением вместо уравнения (VII, 24) можно написать [c.220]

Влияние шероховатости на равновесный краевой угол легко учесть при ус, ювии. что размер кап.ш значительно больше среднего размера выступов и впадин на поверхности. Так как в уравнении Юнга (11.145) состав,чяюшие поверхностного натяжения на границе с твердым те, юм будут в К раз бо.тьше, то можно записать [c.89]

Прилипанию пузырьков воздуха способствует шероховатость нитей из натуральньк волокон (хлопок, шерсть, шелк), а также остатки замасливателя, которым покрывают нити перед прядением. Многие, очевидно, замечали, что новое сукно, тканое одеяло или шерстяная пряжа имеют слабый запах керосина. Это запах замасливателя. Исчезает он не сразу, выветривание длится долго. Замасливатели обладают поверхностно-активными свойствами, они снижают поверхностное натяжение водных растворов, что и способствует образованию на волокнах при замачивании воздушных пузырьков и их длительному удержанию. Поэтому при крашении нитей или тканей принимают специальные меры, чтобы предотвратить образование пены в растворе красителя. Для этого мате- [c.166]