Поверхностное давление градиент

Следствием существования свободной поверхностной энергии является факт появления разности давлений по обе стороны от поверхности жидкости при ее искривлении. Эта разность давлений носит название капиллярного давления. Градиент капиллярного давления всегда направлен к центру кривизны поверхности. Поэтому для жидкости с вогнутой поверхностью капиллярное давление уменьшает внутреннее давление, а для жидкости с выпуклой поверхностью увеличивает. В первом слу- [c.98]

Уравнение это аналогично известному уравнению состояния идеального газа. Правда, величину п мы пока ввели формально (на основе аналогии), но, вообще говоря, (ао — а) есть разность энергий (или сил), создающая градиент силового поля и вызывающая переход вещества от одного энергетического уровня к другому . В этом смысле она соответствует давлению и поэтому называется поверхностным давлением. Более ясно смысл этой величины мы увидим далее (см. главу VIH). [c.95]

В случае жидкостей с высоким давлением паров кажется вероятным, что перемешивание может иметь решающее влияние на снижение поверхностного температурного градиента. Экспериментальные данные, приведенные ниже, дают основание полагать, что это в действительности так. [c.218]

Однако принимать все экспериментальные результаты для веществ с высоким давлением паров можно лишь с большой осторожностью из-за возникновения очень высоких температурных градиентов в поверхностном слое жидкости. Желательно, чтобы в дальнейшем эксперименты проводились при различной степени турбулентности в жидкости. Если кажущиеся значения а станут независимыми от степени перемешивания, то можно предположить, что поверхностный температурный градиент существенно снижен и возможна правильная оценка температуры поверхпости. В то же время перемешивание будет приводить к уменьшению возможного накопления примесей в поверхностном слое, что дает новые основания сомневаться в результатах статических экспериментов. [c.223]

Потребности в энергии и затраты труда являются прямым результатом принципа использования воды, который состоит в разбрызгивании воды в воздухе, где она движется, преодолевая сопротивление воздуха и силы тяжести. Эффективность использования энергии для распределения воды при разных методах орошения различна и может быть выражена в виде градиента подачи. Градиент подачи и есть отношение энергии воды (напора, создаваемого насосом) к горизонтальному расстоянию, проходимому водой от насоса до точки впитывания е почвой. Для дождевальных установок среднего давления градиент подачи составляет приблизительно 350% (считая, что распределение воды установкой происходило по треугольнику). Размещение этих установок с перекрытием орошаемых площадей для более равномерного распределения воды приводит к тому, что фактический градиент подачи системы должен быть около 500%. Эти цифры можно сравнить с градиентами подачи, составляющими около 1 % для поверхностного орошения, где вода в точке подачи должна быть лишь приблизительно на 0,30 м вьшге поверхности поля. После подачи в нужную точку вода сама растекается по площади (по бороздам, по закраинам или другими предопределенными путями). Поскольку площадь, орошаемая одной дождевальной установкой, ограниченна, то при выборе конструкции системы можно остановиться либо на применении большого числа стационарных установок, требующих высоких первоначальных денежных затрат, либо передвижных установок, требующих больщих затрат труда. В этой статье рассматривается последний метод, поскольку он наиболее часто применяется для полевого орошения сельскохозяйственных площадей. [c.159]

Рз — поверхностное давление д — градиент сдвига [c.371]

Ps — поверхностное давление q — градиент сдвига [c.371]

В пользу возможности протонной проводимости на границе раздела водной фазы с полярной частью фосфолипидного бислоя свидетельствуют данные о латеральной протонной проводимости на границе липидного бислоя с водой. Вдоль монослоя из фосфатидилэтаноламина создавался градиент pH и измерялась продольная скорость переноса протона путем регистрации флюоресценции меченого в полярной головке фосфолипида. Одновременно производили измерения поверхностного потенциала и поверхностного давления. Показано, что протон движется вдоль монослоя липида в том случае, если этот монослой организован и упорядочен. Скорость переноса значительно превышала скорость диффузии протонов в воде. Эффект был обнаружен в монослоях из большинства природных фосфолипидов. Полная дегидратация фосфолипидов в полярной области приводила к потере протонной проводимости. Авторы предполагают, что молекулы воды на границе раздела липид-раствор образуют четыре слоя объемный слой раствора, слой гидратной воды, молекулы воды в котором непосредственно взаимодействуют с полярными группами молекулы липида слой молекул воды, связанный водородной связью с молекулами липида на уровне карбонильной группы, и, наконец, трансмембранные водные мостики. В целом на поверхности липидного бислоя образуется сеть водородных связей, обеспечивающих быстрый перенос протонов. Предполагается при этом, что протоны, передвигающиеся в системе водородных связей на поверхности бислоя, не смешиваются с протонами объемного слоя воды. Таким образом, возможен мембранный обмен протонами между протонными каналами и протонными насосами, минуя раствор электролита, омывающего мембрану. Кроме того, молекулы липида в кромке липидной поры способны, как показано в последнее время, участвовать в 64 [c.64]

Транспорт компонента разделяемой газовой смеси через пористую основу мембраны осуществляется одновременно несколькими механизмами переноса, в зависимости от структуры матрицы, свойств веществ и термодинамических параметров процесса. В общем случае движение компонентов смеси может вызываться конвективно-фильтрационным переносом, различного вида скольжениями вдоль поверхности пор, объемной диффузией, баро- и термодиффузией, кнудсеновской диффузией (эффузией), поверхностной диффузией, пленочным течением вследствии градиента расклинивающего давления, капиллярным переносом конденсированной фазы в анизотропных структурах. Вещество в порах скелета мембраны, как показано ранее, может находиться в виде объемной газовой фазы, капиллярной жидкости и адсорбированной пленки. Для каждого из этих состояний возможно несколько механизмов переноса, взаимосвязанных между собой. Не все виды переноса равнозначны по своему вкладу в результирующий поток веществу, поэтому при вычислении коэффициента проницаемости необходимо определить условия, при которых те или иные формы движения вещества являются доминирующими [З, 9, 10, 14—16]. [c.54]

Далее, используя уравнение (2.30), представим плотность поверхностного потока как функцию градиента парциального давления [c.60]

Основные виды переноса, учитываемые при расчете проницаемости пористых мембран (концентрационная и кнудсенов-ская диффузии в газовой фазе, поверхностное течение в адсорбированной пленке и фильтрационный перенос в газовой фазе) обычно считают в первом приближении независимыми и вычисляют по среднему значению градиента давления и при среднем значении давления и состава газовой смеси. Это вносит ошибку, однако интегрирование дифференциального уравнения конвективной диффузии в гетерофазной системе, при учете всех механизмов переноса практически невозможно. Таким образом, проницаемость пористой мембраны вычисляется по уравнению [c.64]

Результаты вычислений профиля скорости / (л), поверхностного трения /"(1) и градиента давления К в плоском канале при стабилизированном течении представлены на рис. 4.1 и 4.2 по данным [1, 9]. Качественно влияние отсоса (вдува) коррелируется с тем, что было установлено для автомодельных пограничных слоев на пластине [6] отсос (Rev>0) делает профиль скорости более заполненным, а градиенты скорости на стенке большими при вдуве (Rev<0) картина обратная — профиль осевой скорости вытягивается, но градиенты скорости на стенке меняются незначительно. [c.128]

В то же время повышение скорости фильтрации созданием повышенных градиентов давления при заводнении способствует росту нефтеотдачи в пластах с неоднородными коллекторскими свойствами независимо от физико-химических свойств пласта и флюидов (поверхностного натяжения на границах разделов смачиваемости пород). [c.47]

Исследованиями сотрудников Уфимского нефтяного института установлено, что закачиваемые в нефтяной пласт ПАВ влияют не только на процессы, связанные с молекулярно-поверхностными свойствами границ раздела систем нефть — вода — порода, но и на объемные свойства вытесняемой нефти. В результате диффузии в нефти концентрируется определенное количество ПАВ, поступающего в пластовую систему с водой. Лабораторные исследования показывают, что растворение неионогенных ПАВ типа ОП-Ю или ОП-4 в нефти изменяет ее вязкостную характеристику аномально высокие значения вязкости нефти наблюдаются при значительно меньших градиентах давления. Влияние концентрации реагента ОП-4 в нефти на ее реологические свойства показано в табл. 22. [c.86]

Действие мощного внутреннего источника тепла приводит к тому, что скорость испарения во много раз превышает скорость переноса пара внутри тела. В результате этого возникает градиент общего давления, являющийся основной движущей силой переноса пара внутри тела. Поскольку температура внутренних слоев больше наружных, поток влаги вследствие термодиффузии направлен к поверхности тела, в отличие от других способов сушки, когда нагрев осуществляется через поверхность. Распределение же влагосодержа-ния имеет обратный характер (в поверхностных слоях больше, чем во внутренних) и создает аномальный (обратный) диффузионный поток влаги, вызванный градиентом концентрации. [c.166]

Образование воронки существенно меняет картину разгрузки камерного питателя. При оголении входного участка трубопровода, газ из пространства над материалом устремляется в трубу. Давление в питателе падает и, как только в поверхностных слоях откосов воронки создается необходимый градиент давления, материал обрушивается в воронку, вновь поступает в материало-провод, а давление газа начинает расти до первоначальной величины. [c.79]

Противоизносные свойства моторного масла зависят от химического состава и полярности базового масла, состава композиции присадок и вязкостно-температурной характеристики масла с присадками, которая в основном предопределяет температурные пределы его применимости (защита деталей от износа при пуске двигателя, при максимальных нагрузках и температурах окружающей среды). Особенно важны эффективная вязкость масла при температуре 130-180 °С и градиенте скорости сдвига 10 —10 с, зависимость вязкости от давления, свойства граничных слоев и способность химически модифицировать поверхностные слои сопряженных трущихся деталей. [c.129]

В работах [56, 70] отмечено, что состояние глобул нефти в поровом пространстве определяет критическое значение фильтрационных параметров, равное Др г/2а, здесь Др — перепад давлений г — радиус канала фильтрации а — поверхностное натяжение. При значениях Арг/2а ниже критических глобул нефть сохраняет равновесный размер и не может быть вытеснена из поры. Для эффективного вытеснения нефти необходимо превышение критического значения градиента давления или уменьшение поверхностного натяжения. Анализ уравнения Лапласа для глобулы нефти, содержащейся в единой поре, показал, что падение давления вдоль поры напрямую зависит от геометрии поры, поверхностного натяжения и фильности породы. [c.69]

Коэффициент полноты извлечения может зависеть от целого ряда характеристик скорости вытеснения, поверхностного натяжения на границах фаз, разности их плотностей, структуры порового пространства, угла смачивания твердой фазы, содержания и свойств связанной воды, а также химического состава нефти и вытесняющих ее жидкостей или газа. Исследованиями последних лет установлено, что на полноту извлечения запасов нефти оказывают существенное влияние структурно-механические свойства аномальных нефтей [25, 27 и др.], проявляющиеся при малых градиентах пластового давления. [c.145]

Решение гидродинамических уравнений течения с учетом поверхностных сил является трудной задачей. Достаточно строгие решения найдены для ряда важных частных случаев, например, нри утончении нленки, имеющей форму диска или плоского коль -ца [8, 19, 20]. Вязкость жидкости в пленке считается неизменной по сравнению с ее значением в объемной фазе. Тогда основны -ми гидродинамическими особенностями пленок, которые надо учесть, будут граничные условия, а в тонких пленках еще и расклинивающее давление. Предельными случаями являются свободное течение поверхности (растяжение пленки) и полная заторможенность ее. Первый реализуется в пленках с поверхностями раздела в отсутствие ПАВ, когда невозможно создать градиент натяжения. В присутствии адсорбционных слоев ПАВ возможны различные степени заторможенности течения на поверхности вплоть до полной остановки. [c.95]

Поскольку в случае металла коррозионный ток связан с перенапряжением и соответствующим электрическим током, данный эффект, проявляющийся при отсутствии градиента давления (Дт = 0), можно интерпретировать как своего рода электроосмос дислокаций , вызванный градиентом электрического потенциала. Смысл этого процесса достаточно ясен растворение поверхности (коррозионный ток) способствует разрядке дислокаций в местах их скопления у поверхностного барьера и облегчает их движение из глубины к поверхности металла. [c.134]

Неравновесный пузырек, в котором давление газа не уравновешено силами поверхностного натяжения, находясь вблизи границы кристалла, должен испытывать направленное диффузионное перемещение. Такое перемещение обусловлено тем, что если неравновесный пузырек находится вблизи поверхности кристалла, то поле напряжений вокруг него искажается и силы зеркального изображения на границе кристалла приводят к появлению градиента напряжений на поверхности пузырька. В таком неоднородном поле напряжений возникают поверхностные диффузионные потоки, приводящие к направленному перемещению пузырька со скоростью [118] [c.55]

Уравнение это аналогично известному уравнению состояния идеального газа. Правда, величину я мы пока ввели формально (на основе аналогии), но, вообще говоря, оо—а есть разность энергий (или сил), создающая градиент силового поля и вы ы-вающая переход вещества от одного энергетического уровня к другому . В этом смысле она соответствует давлению и поэтому называется поверхностным давлением. Его можно измерить иа опыте в кювете ПЛАВМ , где раствор и чистый растворитель разделены вертикальной тонкой гофрированной мембраной (уравнивающей разность уровней в объеме). Поверхностное давление смещает поплавок, прикрепленный к верхней части мембраны в сторону растворителя. Величину л можно измерить при помощи тензиометра, прикрепленного к поплавку (подробней см. гл. VII). [c.88]

В случае легкоподвижной границы раздела дисперсной фааы и дисперсионной среды (пены и эмульсии) условие равенства нулю скорости течения жидкости на поверхности раздела, определяющее применимость уравнения Рейнольдса, кожет на выполняться, и утоньшение пленки будет происходить с большей скоростью. Однако в пенных и эмульсионных пленках, стабилизированных адсорбционными слоями ПАВ, условия вытекания жидкости приближаются к условиям вытекания из зазора между твердыми поверхностями даже и тогда, когда молекулы ПАВ не образуют сплошной твердообразной пленки. Это связано с тем, что при значениях адсорбции ПАВ меньших предельной Гта движение поверхности жидкости приводит к переносу части молекул ПАВ адсорбционного слоя из центральных участков пленки на периферийные участки, пр1илегающие к каналам Гиббса — Плато. В результате значение адсорбции в центре пленки уменьшается, а на периферии увеличивается, что обусловливает возникновение градпента поверхностного натяжения (градиента двухмерного давления) вдоль поверхности пленки, т. е. проявляется упомянутый выше эффект Марангони — Гиббса. Этот градиент поверхностного натяжения может в значительной степени уравновешивать стремление гра.ничных слоев жидкой пленки к вытвйанию п-ри этом поверхность приобретает как бы твердообразные свойства и устанавливается режим течения, описываемый уравнением Рейнольдса (IX—24). [c.256]

ВО времени. Такую пленку Жоли назвал 5-пленкой. Поверхностная вязкость пленки, которая растекалась полностью, при поверхностных давлениях ниже некоторого давления я не зависит от градиента скорости. При сжатии монослоя после достижения им критического давления наблюдается желатинирование пленки. В интервале давлений между л и нленка течет, как неньютоновская жидкость. Значения Лп и л для некоторых белков на 0,01 н. соляной кислоте нри 17° приведены в табл. 61. Интересно, что поверхностная вязкость белков независимо от их вида в точке перехода от ньютоновского к неньютоновскому течению по порядку величины оказывается одной и той Нле. [c.299]

Канальный вискозиметр дает абсолютные значения вязкости и позволяет учитывать влияние подложки на течение пленки. Однако на нем нельзя проводить измерения ни при постоянном поверхностном давлении (поскольку необходим градиент давления), ни при постоянной скорости сдвига. В этом отношении более выгоден второй основной метод определения вязкости пленок, принцип которого был предложен Плато [57]. В данном методе определяется затухание колебаний крутильного маятника, дискового или кольцевого. Схема поверхностного вискозиметра с крутильным маятником приведена на рис. П1-12. Гэйнс [1] дает следующее уравнение [c.103]

В монослоях встречаются все градации вязкости, пластичности и упругости формы, начиная с вязкости воды с чистой поверхностью, через малую и умеренную нормальную вязкость, аномальную вязкость, и кончая твёрдыми плёнками, обладающими настолько высокой прочностью, что они способны образовывать мост через широкое пространство, выдерживающий давление до нескольких дин с одной стороны при полном отсутствии давления с другой. Вязкость, естественно, возрастает с увеличением числа молекул плёнки на единицу площади, но также испытывает не вполне выясненную ещё зависимость от ориентации и сил притяжения между молекулами плёнки. При сжатии плёнки до одного из состояний с более плотной упаковкой происходит не только повышение вязкости, но, как правило, также и отклонение от простого закона вязкого течения, т. е. вязкость становится аномальной и растёт с уменьшением градиента скорости. Относительно конденсированных плёнок длинноцепочечных спиртов, довольно подробно изученных Фортом и Гаркинсом давно известно, что их кривые зависимости поверхностного давления от площади состоят из двух ветвей с изломом между ними (рис. 15, кривая ИП, выше которого цепи плотно упакованы. Ниже этой точки излома их вязкость нормальна, а выше — аномальна. Жоли обнаружил, что газообразные плёнки дают заметное повышение вязкости при площадях, приблизительно равных площади, занимаемой лежачей молекулой. Уже давно известно, что в большинстве газообразных плёнок при этой площади происходит некоторое уменьшение сжимаемости, несомненно обусловленное тем, что молекулы начинают отклоняться от горизонтального положения за недостатком площади для лежачего положения. В случае быстрого нанесения плёнок протеинов при значительном и возрастающем давлении, вязкость часто повышается с течением времени при повышении давления происходит весьма заметное увеличение вяJ- [c.501]

Влияния типа входа и свойств жидкости (вязкость и поверхностное натяжение) были исследованы Даклером и др. [19, 26] в горизонтальном аппарате (диаметр труб 25 и 75 мм) при комнатной температуре и атмосферном давлении. Градиент давления найден более высоким при всех прочих равных условиях, если газ входил со стороны Т-образного смесителя. В этом случае (см. разд. И. Б. 4, б) захват жидкости ядром потока был меньшим. Автор предположил, что большая доля энергии тратится на перенос жидкости в пленке, двигаюш,ейся по стенке, а не в ядре в виде маленьких капелек. Изменение вязкости жидкости от 1 до 17 СПЗ приводило к небольшому, но измеримому изменению перепада давления. Влияние этого параметра на сопротивление оказывается незначительным и зависит от величины весового расхода жидкости. С другой стороны, влияние поверхностного натяжения было найдено незначительным. Перепад давления из-за ускорения (или расширения), согласно уравнению количества движения, был более чем на 50% выше общ,его перепада давления, и авторы предположили, что большинство расхождений в результатах различных авторов может происходить из-за разного влияния этого члена, не всегда принимаемого в расчет. [c.214]

Рис. 2.5. Распределение поверхностного давления по размаху двугратюго угла при приблизительно пулевом продольном градиенте давления [68].

Опытами установлено, что капиллярное притяжение изменяется с увеличением температуры, а следовательно, и с глубиной. При геотермическом градиенте, равном 30 л на 1° С, приблизительно на глубине в 5 тыс. м сила капиллярного притяжения уменьшится на половину в своей величине, а так как по данным ряда исследователей, например Д. В. Голубятникова, относящимся к Би-би-Эйбату, во многих нефтяных месторождениях геотермический градиент в два раза меньше нормального (для Биби-Эйбата он равен 12 м на 1° С), то указанное уменьшение произойдет в ряде случаев еще на меньшей глубине, примерно на глубине вЗ—4тыс. м. Кроме того, нужно принять во внимание, что поверхностное натяжение нефти с увеличением температуры падает медленнее, чем у воды, следовательно, на некоторой глубине силы поверхностного натяжения воды и нефти могут сравняться. У Эммонса указывается, что это произойдет на глубине 4—5 тыс. м и что на больших глубинах нефть в глинах и сланцах может находиться в диффузном состоянии, если только она не была вытеснена оттуда в пески в более ранний геологический период, когда соответствующие пласты могли залегать на меньшей глубине от земной поверхности, или же если нефть не была выжата силою давления. [c.189]

С помощью этой формулы поверхностное трение можно иайти непосредетвенио по раси )еделению давления во виепн)ем течении. Формула получена для пограничного слоя с положительным градиентом давлеиия. В ией предполагается известным поверхностное трение тд в точке минимума давления (индекс В). Уравнение (166) позволяет найти X,)— фиктивное положеиие начальной точки. Отрыв наступает при [c.113]

Во-вторых, в любой эмульсии, приготовленной с ПАВ, адсорбционный слой делает поверхность жесткой капли, как правило, таких размеров, что любое тангенциальное давление сдвига, которому они могут быть подвержены, непосредственно противодействует градиенту поверхностного натяжения, возникающему при бесконечно малом изменении ст. Хорошо известно, что капли с диаметром >1 мм имеют нешарообразную форму при перемещении в низкоконцентрированных водных растворах ПАВ, так как они подчиняются закону Стокса, а не Гадамарда (1911). Разные участки капель могут одновременно иметь несколько различное натяжение. Установлено, что в данном случае происходит запаздывание процесса адсорбции — десорбции, т. е. наблюдается эффект Марангони. Поэтому, когда соприкасаются две такие капли эмульсии, опи коалесцируют медленно . [c.91]

Некоторые поверхностно-активные вещества способны ослаблять структурно-механические свойства аномально-вязких нефтей, проявляхь щиеся при малых градиентах пластового давления. [c.105]

На рио. I приведены графики зависимости объёмной скорости фильтрации нефти скважины 1202 Таймурзинского месторождения от градиента давления. Исследуемая нефть, как и нефти всех залежей нижнего карбона Башкирии обладает ярко выраженной аномалией вязкости. Фильтрация не подчиняется линейному закону Дарси. Добавление.к этой нефти 0,05 масс, поверхностно-активного вещества ОП-4 приводит к существенному улучшению процесса фильтрации. Область проявления аномалий вязкости нефти сдвигается влево, к началу координат. Аналогичные результаты [c.105]

I. течение жидкости на гидродинамически стабилизированном участке ламинарное 2. стенка изотермическая, непроницаемая для абсорбируемого вещества 3. на границе раздела жидкость-газ (пар) имеет место состояние насыщения для системы абсорбируемое вещество - жидкий раствор 4. на фанице раздела жидкость-газ (пар) действует касательное напряжение, создаваемое газовым потоком (г ) (задача I) или градиентом поверхностного натяжения (1аЫх) (задача И) 5. состояние насыщения описывается линейной зависимостью, причем коэффициенты /и Ь определяются давлением пара. [c.16]