Сдвиг при деформации капли

Рис. 1.16. Схема деформации капли при течении Куэтта, когда скорость сдвига непрерывно возрастает от нуля до большой величины

Такой путь каплеобразования, очевидно, трудно рдд 1.16. Схема деформации капли при зафиксировать. Наилуч- течении Куэтта, когда скорость сдвига непре-шее, что здесь можно пред- рывно возрастает от нуля до большой вели-принять, это использо- чины [c.41]

На рис. 1.14 представлены возможные схемы движения жидкости вокруг капли для каждого из рассмотренных типов деформаций. Для первого случая — деформации капли вдоль оси х — возникают течения сдвига Куэтта (рис. 1.14, б), плоское гиперболическое [c.38]

В концентрированных эмульсиях деформация может происходить из-за плотной упаковки капель. Вязкость эмульсий, в которых капли деформируются при сдвиге, возрастает быстрее с концентрацией дисперсной фазы, чем для эмульсий с каплями идентичного размера, окруженными эластичной пленкой. [c.293]

Дисперсная фаза объемная доля, гидродинамическое взаимодействие между каплями, флокуляция вязкость, деформация капель при сдвиге распределение капель по размерам методика приготовления эмульсии, межфазное натяжение, поведение капель при сдвиге, взаимодействие с непрерывной фазой, взаимодействие капель химический состав. [c.12]

Вполне очевидно, что размеры капель, дробящихся в турбулентном потоке сплошной среда (при d > о). не будут зависеть от ее вязкости, а также от вязкости дисперсной фазы Vд. Увеличение Vд только затормаживает сдвиг слоев жидкости в капле, что соответственно отражается на скорости ее деформации. При высоких значениях Уд, несмотря на наличие необходимой кинетической энергии А и, деление капли может и не произойти, если время воздействия на нее внешнего потока невелико [53]. Поведение капли в процессе дробления по существующим представлениям [45, 62 ] сводится к следующему. [c.59]

Область мгновенной упругой деформации /ц (область А В кривой на рис. IV.6), в которой связи между флокулированными каплями в эмульсии упруго растягиваются. Если напряжение сдвига [c.216]

Последнюю стадию дефлокуляции при сдвиге можно рассматривать как разрыв сил притяжения между остаточными парами капель. В этих парах капли разделяются, когда силы притяжения превзойдены гидростатической силой, создаваемой непрерывной фазой при сдвиге. Для монодисперсной эмульсии при отсутствии деформации сдвига критическая скорость сдвига, которая является причиной разрушения, дается выражением [c.251]

Малые капли, не превышающие нескольких микрометров в диаметре, обычно испытывают меньшую деформацию даже при высоких скоростях сдвига. [c.263]

Ни в одной из публикаций не приведены данные о размере капель. Однако, судя по принятой методике повторной гомогенизации, вряд ли он будет таким, чтобы капли испытывали значительную деформацию при сдвиге. [c.272]

Метод возмущения, согласно Фрелиху и Заку (1946), привел к уравнению (1У.221) для очень разбавленных эмульсий, в которых капли окружены жидкой межфазной пленкой, и к уравнению (IV.206) для эластичной нленки. Для мелких капель оба уравнения дают одинаковые результаты. Это следует также из уравнения (IV.205), показывающего, что деформация капель незначительна, когда Ь(.р мало. На реологических свойствах эмульсий не будет серьезно отражаться реология межфазной нленки, если капли малы и жидкость не циркулирует внутри них. Когда капли велики и окружены вязкой пленкой, они деформируются под влиянием сдвига таким же образом, как и нестабилизированные капли. Вязкость эмульсии будет тогда зависеть от реологических свойств межфазной пленки. [c.293]

Для получения информации о деформации капель нри сдвиговом течении один из растворов заливали в кольцевой зазор между двумя коаксиальными стеклянными цилиндрами разных диаметров. Большой цилиндр мог вращаться, меньший — был закреплен неподвижно. Каплю второго раствора, окрашенную в черный цвет небольшим количеством газовой сажи, вводили шприцем в середину кольцевого зазора. Когда цилиндр начинал вращаться, в жидкости, заполняющей зазор, развивалось сдвиговое течение. Капли фотографировали при различных скоростях сдвига. [c.62]

Рис. 9.9. Деформация суспендированной капли при сдвиге

С помощью анализа размерностей можно показать, что деформация несмешиваюшрйся жидкой капли радиуса а под действием локального напряжения сдвига у зависит от двух параметров К = и А = а х,уа, где [Хг — вязкость жидкости капли, а сг — межфазное напряжение на ее поверхности. Эксперименты Румшейдта и Мейсона [71], а также Торза, Кокса и Мейсона [87] показали, что в потоке с поперечным градиентом скорости, величина которого у медленно возрастает от нуля, при Я, < 3 капля деформируется и разрушается примерно так, как показано на рис. 9, б. Однако если величина градиента возрастает слишком быстро, то разрушение капли может произойти так, как показано на рис. 9, а и 9, в. Для Я, > 3 деформация капли будет соответствовать рис. 9, г. При этом капля не разрушается, однако могут получаться большие значения у (як). [c.129]

Было показано (Такано, Голдсмит и Мейсон [801), что вращение стержней и дисков в пульсирующем и осциллирующем потоках соответствует равенствам (21) и (22), если в качестве у взять значение dujdr на частице для течения, характеризуемого формулой (49). Аналогичным образом показано, что деформация капель невязкой жидкости для случая А 1 (см. разд. 8) соответствует формуле (43), хотя для капель вязкой жидкости существует сдвиг фазы между деформацией капли и локальным напряжением. [c.134]

Эмульгирующий агент химический состав, потенциальная энергия взаимодействия между каплями концентрация и растворимость сплошной и дисперсной фаз, тип эмульсии, инверсия эмульсии, солюбилизация жидких фаз в мицеллах толщина пленки, адсорбированной на каплях, и ее реологические свойства, деформация капель при сдвиге циркуляция жидкости внутри капель электровязкостный эффект. [c.12]

Реология эмульсий изучена значительно меньше, чем реология коллоидных дисперсий, главным образом потому, что эмульсии являются системами намного более трудными для исследования. Дисперсную фазу составляет способная к деформации жидкость, а эмульгирующий агент создает третью фазу в форме слоя, адсорбированного вокруг капель, который видоизменяет силы когезии между каплями, а также силы между каплями и непрерывной фазой. Если при сдвиге капли лишь слегка искривлены, деформацию можно вычислить (Тэйлор, 1934) из выражения [c.262]

Более крупные капли в эмульсиях М/В, достигающие =< 16 мкм в диаметре, по-видимому, претерпевают деформацию при высоких скоростях сдвига. В этом случае данные пе могут быть точно интерпретированы тем же методом, что для эмульсид В/М. Кроме того, более концентрированные эмульсии М/В оказались множественными (Шерман, 1936Ь). Представление данных, согласно уравнению (IV.224), давало экспоненциальную зависимость между Лоо/Лс ср при Фг 0,634 (рис. IV.26). При еще более высоких концентрациях дисперсной фазы экспериментально полученное значение ср было ниже теоретического, ожидаемого в случае деформации капель. [c.278]

Фламерфельт [24] исследовал влияние эластичности непрерывной вязкоэластичной фазы на деформацию и дробление ньютоновской диспергируемой фазы. В качестве непрерывной фазы он использовал водный раствор полиакриламида, а в качестве диспергируемой фазы — раствор низкомолекулярного полистирола в дибутил-фталате. Было показано, что существует минимальный размер капли соответствующий данной жидкой системе, по достижении которого дробление прекращается. Увеличение эластичности непрерывной фазы приводит к возрастанию минимального размера капель и критической скорости сдвига, при которой происходит дробление капель, поскольку конечное значение напряжения сдвига зависит от величины У- В соответствии с полученными ранее результатами увеличение вязкости непрерывной фазы приводит к обратному эффекту. Фламерфельт обнаружил также интересное явление в условиях неустановившегося сдвигового течения (ступенч тое изменение прикладываемого напряжения) минимальный размер капли и критическая скорость сдвига значительно меньше получаемых при постоянном напряжении сдвига. Поэтому он предположил, что диспергирование в вязкоэластичной среде должно протекать более полно при переменных условиях сдвига. Действительно, именно такие переменные условия сдвига реализуются в узком зазоре между гребнем ротора и стенкой смесительной камеры, а также в экструдере, снабженном смесительным устройством барьерного типа . [c.390]

Промысловые водонефтяные эмульсии содержат капли воды от долей микрона и выше. Основные трудности в процессе сепарации водонефтяных эмульсий обусловлены мелкодисперсной составляющей, т. е. каплями размером до 100 мкм. Деформация таких капель при гравитационном осаждении или в ламинарном потоке невелика. Поэтому дробление столь малых капель происходит в основном при движении эмульсии в турбулентном режиме течения под действием турбулентных пульсаций, порождающих в окрестности капель среднее локальное сдвиговое течение со скоростью сдвига у = (4ео/15т1Угрде удельная диссипация энергии. [c.274]

На взаимную растворимость полимеров в растворе оказывает влияние напряжение сдвига. Сдвиговые деформации приводят к деформированию капелек жидкости, вытягиванию их в направлении сдвига. Тепловое движение разрушает возникающие сильно анизо-метричные частицы жидкости, и последние дробятся на более мелкие капли. Дробление может происходить до тех пор, пока размеры капли не окажутся близкими к толщине переходного слоя на границе [c.22]

Кривая 1 на рис. 62 является, таким образом, простейшей кривой течения. Получить ее можно следующим образом. Представим себе некоторый объем жидкости, заключенный мел<ду двумя параллельными плоскостями (рис. 63), например каплю глицерина между стеклянными пластинками. Пусть на верхнюю пластинку действует сила Р тогда на каждый квадратный метр пластинки площадью А м действует напряжение сдвига т Н/м . Под действием напряжения сдвига т пластинка сместится на расстояние Д/. Интенсивность сдвига зависит, конечно, и от расстояния между пластинками. Если Д/=1 см, то при зазоре между пластинами /о=1 м сдвиг вообще трудно заметить, а при зазоре /о=1 мм деформация сдвига окажется огромной. Поэтому относительная деформация сдвига у = А///о, а скорость деформации сдвига ь = (1у1й1 имеет размерность с , как отношение к единице времени безразмерной величины у- Увеличивая напряжение сдвига и измеряя его скорость, можно построить кривую 1 рис. 63. Такой тип кривой течения характерен для полимеров с узким молекулярно-массовым распределением и при переработке полимеров встречается сравнительно редко. [c.127]

Исследованию поведения эмульсий во внешнем электрическом поле посвящено много работ, что в значительной степени обусловлено важным практическим значением вопросов обезвоживания нефтяных эмульсий и очистки воды, содержащей примеси минеральных масел [314, 315, 333—336]. Поведение жидких капель в электрическом поле довольно сложно деформированные внешним полем капли при одних режимах воздействия могут диспергироваться, при других — коалесцировать. Строгое количественное описание взаимодействия таких капель представляет собой очень сложную задачу, особенно в том случае, когда эмульсии стабилизованы ПАВ. Необходимо отметить, что в большинстве работ, в которых рассмотрено взаимодействие микрообъектов в электрическом поле, не учитывались эффекты деформации и поляризации ДЭС. К сожалению, метод количественного описания притяжения дипольных частиц без учета параметров ДЭС, развитый Красин — Эргеном [337], нередко используется и в настоящее время. Мут [338] еще в 1927 г. объяснял образование цепочек из дисперсных частиц, находящихся в электрическом поле, поляризацией (сдвигом зарядов) частиц и их ионных слоев. Аналогично Германе [126], как было отмечено ранее, указывал на важную роль деформации ДЭС в процессах коагуляции. В дальнейшем Штауф [127] разработал приближенный метод расчета энергии притяжения наведенных диполей, учитывающий поляризацию ионных слоев, и определил зависимость величины энергии притяжения от напряженности и частоты внешнего поля, а также от размера частиц. В работе [128] исследовано влияние переменных и постоянных электрических полей на взаимодействие частиц латекса политрифторхлорэтилена и сополимера стирола с ни-трилакриловой кислотой, диспергированных в алифатических [c.69]

Важной особенностью этих процессов является очень высокая скорость течения жидкой краски и, соответственно, скорость окраски, в результате чего к краске прилагаются высокие напряжения и усилия деформации. Следует, однако, заметить, что краска находится в струе при распылении (или в зазоре между валиками) такое короткое время, что устойчивое состояние никогда не достигается, и, следовательно, только скоростные методы измерения, вероятно, дадут удовлетворительные реологические параметры. Такие методики требуют сложного оборудования и приборов, особенно при высоких напряжениях и скоростях деформаций, достигаемых при нанесении. Шурц [2] ссылается на скорость сдвига 10 с , достигаемую за 1 мс в высокоскоростной валковой машине. Такие высокие значения с еще большей вероятностью могут быть получены в том случае, если в рецептуре краски имеется полимер в виде раствора. При этом присутствие полимера в концентрациях, характерных для типичных лакокрасочных материалов, и при молекулярной массе около 10 тыс., может привести к появлению структурированных систем как при истечении краски из сопла распылителя, так и при нанесении пленки, выходящей из зазора валковой машины. Гласс [3] показал, что структурная вязкость загущенной водоэмульсионной краски влияет на такие свойства последней при нанесении валиком, как образование полос, разбрызгивание и т. д. Можно предположить, что возникновение структурной вязкости может воспрепятствовать разрыву струй, в результате чего при распылении образуются капли. По закону Троутона структурная вязкость жидкости втрое больше [c.372]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология