Cтраница 4
Форма капель зависит от их размеров и физических свойств жидкости, поэтому обычно размер капли выражают через эквивалентный диаметр dp - диаметр сферы, имеющей тот же объем, что и капля. Однако поведение капель ( рис. 97) отличается от поведения твердых сфер, постоянные скорости падения или подъема которых систематически возрастают с увеличением диаметра сферы. [46]
Под дис персным течением понимается поток газа со взвешенными в нем частицами жидкости. Поведение капель в объеме газа во многих отношениях подобно поведению газовых пузырьков в объеме жидкости и описывается аналогичными уравнениями. Принципиальное различие между поведением капель и пузырьков обусловлено тем, что пузырьки имеют значительно меньшую плотность. Вследствие этого силы сопротивления со стороны жидкости значительно превышают инерционные силы. Для капель же картина обратная. Поэтому поведение капель в газовом потоке во многом зависит от начального импульса, сообщаемого капле в момент ее образования. [47]
При попадании сферической капли в газовый поток она деформируется. Теоретические и экспериментальные исследования поведения капель жидкости в газовом потоке показывают, что форма деформированной капли - эллипсоид вращения с меньшей осью, параллельной вектору относительной скорости. По исследованиям М. С. Волынского [94] при величине критерия Вебера, превышающей его критическое значение в момент максимального сплющивания капли, наступает ее дробление. [48]
Капель вовсе не наблюдалось на участке АВ, на котором внешний периметр был больше или равен периметру, иа котором пленка возникала. Сравнивая свои наблюдения с теорией Френкеля, рассматривающей поведение капель на смоченной поверхности, авторы отмечают в согласии с ней отсутствие перемещения у самых маленьких капель. [49]
Таким методом было изучено влияние подготовки ячейки и особенно крышки на поведение капель. При этом обнаружено, что травленные, загрязненные, абразивные поверхности и поверхности свежевыдутых стеклянных изделий ограничивают начальную подвижность капелек, в то время как поверхности, покрытые силиконами и полиперфторэти-леном, оказывают небольшое влияние на зародышеоб-разование. Необработанные покрытия, полученные напылением металлов, по-видимому, катализируют образование капель, однако, за исключением этого случая, четкой корреляции между условиями подготовки стеклянных поверхностей и их способностью к образованию зародышей не наблюдали. Поскольку обработка стеклянных поверхностей заметно ухудшает оптические свойства ячейки и обработанные поверхности в наибольшей степени ограничивают начальную подвижность капель, обычно использовали необработанные стеклянные поверхности. [50]
Поскольку объемное содержание диспергированной фазы мало, то можно считать, что капельки воды не влияют на гидродинамическую картину течения и не искажают внешнее электрическое поле. Кроме того, из условия, что концентрация капель мала, следует, что также вероятность столкновения капель незначительна. Далее, поскольку нас интересует коэффициент уноса электрода, то достаточно рассмотреть поведение капель в его окрестности. [51]
Согласно многочисленным данным циркуляция в капле особенно значительна в период распада пленки и образования капель. Вообще же циркуляция в капле зависит от ее размера: жидкость в очень малых каплях неподвижна, в средних каплях возникает ламинар. Даже малые добавки поверхностно - активных веществ приводят к существенному изменению закономерностей поведения капель - капли становятся более жесткими, приближаясь по своим свойствам к твердым сферам. [52]
Капля эмульсии типа М / В и капля чистого масла помещаются на предметное стекло и приводятся в соприкосновение наложением на них покровного стекла. При этом в зависимости от степени гидратации пленки и различий в ее сопротивляемости разрушающим усилиям поведение капель, уже образовавших эмульсию, при увеличении контактирующей с ними чистой поверхности раздела масло - вода, оказывается различным и последовательно меняется - от мгновенного слияния до отталкивания и полного прекращения перемещения междуфазной поверхности раздела. [53]
Ответ на этот вопрос сначала кажется ясным. Выбор зависит от характера задачи, которую хотят решить. Метеоролог, интересующийся движением циклона, возможно выберет облака, а специалист по аэрозолям заинтересуется поведением капель. В действительности, может оказаться, что системы, выбранные различными методами, взаимодействуют друг с другом, в закономерности, характерные для одной, вторгаются закономерности, описывающие другую, и тогда их независимое изучение станет невозможным. [54]
Режимы движения фаз в колонных аппаратах чрезвычайно многообразны. Знание закономерностей поведения фаз в каждом режиме и пределов изменения гидродинамических параметров, в которых существует тот или иной режим, совершенно необходимо при правильном определении условий проведения химических и тепло-массообменных процессов. Многообразие режимов движения фаз в аппаратах колонного типа обусловлено многими факторами: в частности, многообразием участвующих в движении сред ( твердые, жидкие и газообразные), многообразием величин и направлений скоростей фаз, различными условиями ввода и вывода фаз, возможностью возникновения различного рода неустойчивостей в двухфазном потоке, возможностью протекания процессов дробления и коагуляции частиц, а также влиянием поверхностно-активных веществ и различных примесей на поведение капель и пузырей. Однако при всем многообразии различного вида течений, встречающихся в колонных аппаратах, можно выделить определенный класс дисперсных потоков, которые имеют ограниченное число установившихся режимов, а поведение фаз в этих режимах определяется общими для всех систем закономерностями. [55]
Весьма быстрая оценка степени понижения поверхностного натяже-яия воды загрязняющими пленкаии достигается наблюдением над растеканием капель некоторых масел. Поведение капель этих растворов сначала наблюдается на воде, покрытой мономэлекулярной пленкой, находящейся под известным поверхностным давлением, которое определяется прибором, описанным в § 6, гл. Изменения поверхностного натяжения в 3 дин / см вполне достаточно, чтобы заставить каплю быстро растекаться; изменение же в 1 дин / см обусловливает заметную разницу в поведении капли. С помощью комплекта из дюжины небольших колбочек с такими растворами натяжение открытой поверхности воды может быть оценено в течение одной минуты. Некоторые из последних набпюдений, однако, показывают, что этот метод непригоден для растворов сильно адсорбирующихся веществ. Этот вопрос подлежит дальнейшему исследованию. [56]