Малый пузырьки

Cтраница 1

Малые пузырьки не образовывали выступающей части и ньютоновской пленки, в то время как большие всегда образовывали пленку в виде черного пятна в середине круга, каким выглядел пузырек сквозь жидкость. [1]

Малые пузырьки могут расти вследствие процесса, называемого выпрямленной, или направленной диффузией. Простое объяснение этого явления состоит в том, что за период акустического поля газ поочередно диффундирует в пузырек во время фазы разрежения и из пузырька во время фазы сжатия. Так как поверхность пузырька в фазе разрежения максимальна, суммарный поток газа направлен внутрь пузырька, поэтому пузырек растет. Чтобы пузырек рос за счет выпрямленной диффузии, амплитуда акустического давления должна превысить пороговое значение. Порог выпрямленной диффузии, как полагают, и определяет порог кавитации. [2]

В то же время малые пузырьки, содержащие благодаря поверхностному натяжению газ под большим давлением, должны в силу диффузии газа раствориться в жидкости. [3]

Этот факт способствует тому, что испарение газа в большей мере происходит в малые пузырьки с меньшим давлением насыщенного пара. Происходит выравнивание размеров пузырьков, так что на устье фонтанных скважин [44, 116] диаметры газовых включений отличаются друг от друга максимум в 3 - 4 раза. [4]

Важнейшее значение имеет размер кавитационного пузырька. Малые пузырьки охлаждаются настолько быстро, что сжатие паров идет практически в изотермических условиях. [5]

Резонансные размеры. [6]

Очень маленькие зародыши из-за действия силы поверхностного натяжения находятся под таким большим давлением, что внешнее давление может и не изменить существенно их объема. Очень малые пузырьки совершают в звуковом поле гармонические колебания. Увеличение амплитуды звукового давления приводит к тому, что начинают кавитировать все более и более мелкие зародыши. [7]

Но это условие недостижимо, газ диффундирует через стенку из области высокого давления в область низкого давления, т.е. из пузырьков малых размеров в более крупные пузыри. В результате малые пузырьки уменьшаются и в конце концов исчезают, а большие растут, что, естественно, снижает их устойчивость в пене. [8]

Стрелками показаны соответствующие значения 0L, очень хорошо совпадающие со значениями, измеренными в [16] другим методом для тех же растворов. На рис. 10 части кривых, подтвержденные экспериментом, обозначены сплошными линиями, а не подтвержденные - даны пунктиром. Нижний предел по Rb использованных пузырьков определялся тем, что очень малые пузырьки исчезают почти мгновенно за счет диффузии под высоким капиллярным давлением в них. [9]

Диафрагмы являются обычным устройством для разделения газов. Диафрагмой называют пористую механическую перегородку, устанавливаемую на пути электрического тока и предназначенную препятствовать свободному смешению / продуктов электролиза, в данном случае пузырьков газа, находящихся в электролите; диафрагма вместе с тем не должна препятствовать свободному прохождению ионов, переносящих электрический ток. Последнее осуществляется через поры диафрагмы, диаметр которых должен быть меньше, чем малые пузырьки газов. Диафрагмы для электролиза воды должны быть химически стойкими к горячим растворам едких щелочей и достаточно механически прочными. [10]

Интенсивнее разрушение пены происходит также и в результате того, что пузырьки в пене имеют разные размеры. В мелких пузырьках давление газа больше, чем в крупных, в связи с тем, что давление газа в пузырьке зависит от - кривизны его стенок. В результате малые пузырьки уменьшаются и со временем исчезают, а большие растут, что, естественно, снижает их устойчивость в пене. [11]

Процессы подобного рода иногда называют истинной кавитацией. Такие пузыръкп не захлопываются, во всяком случае за несколько периодов волны. Не захлопываются также пузырьки очень малого размера. Эти большие и очень малые пузырьки взаимодействуют между собой и со звуковым полем таким образом, что возможна медленная односторонняя диффузия газа в пузырек для малых пузырьков и коагуляция больших пузырьков. Последнее приводит к бурному выделению газа из жидкости. Этот процесс иногда также называют газовой кавитацией, хотя он существенно отличается от истинной кавитации. Чаще в отличие от истинной газовой кавитации этот процесс называют дегазацией. В экспериментальных условиях явление осложняется еще и тем, что истинная кавитация и дегазация, как правило, протекают в звуковом поле одновременно. В насыщенной газом жидкости, по-видимому, нет способов ( за исключением анализа кавитационных шумов и вторичных эффектов; см. далее) отличить дегазацию от истинной кавитации; совершенно не ясны процессы влияния истинной кавитации на дегазацию. [12]

В нижней части трубы, в зоне подогрева ( экономайзерная зона), движется светлая жидкость. Затем на поверхности трубы появляются отдельные центры парообразования, число которых постепенно возрастает. При продвижении парожидкостного потока вверх, малые пузырьки пара сливаются в крупные и течение приобретает поршневой характер. При этом каждый поршень перемещает перед собой жидкостную пробку, тогда как часть жидкости движется между поршнем и стенкой трубки. Далее скорость потока возрастает, и жидкостные перегородки разрушаются. При этом структура потока переходит в стержневую, пар движется по средней части трубки, увлекая за собой жидкость, которая поднимается по стенке в виде пленки. [13]

Выражение для FI можно интерпретировать как результат корреляции между радиальными ( монопольными) и поступательными ( дипольными) колебаниями пузырька: в одном направлении он движется, имея больший радиус, чем в противоположном, т.е. иначе рассеивает падающее поле и, следовательно, испытывает другое радиационное давление; поэтому пузырек испытывает в среднем за период ненулевое воздействие. Для двух пульсирующих пузырьков отсюда, в частности, следует известное выражение для силы Бьеркнеса, имеющей кулоновский характер: FI pFi Fir2 / r3, где г - расстояние между пузырьками. Отсюда видно, что синфазно колеблющиеся пузырьки притягиваются, а противофазные - отталкиваются. Оно оказывается зависящим от частоты поля: соотношение фаз между V и va различно для частот ниже и выше резонансной, поэтому малые пузырьки втягиваются в область поля, а большие, наоборот, выталкиваются. [14]

Этот пример показывает, что в фазе схлопывания должны наблюдаться огромные локальные значения давления и температуры, приуроченные к полостям разрывов. Время существования этих высоких параметров чрезвычайно мало. Однако поскольку количество кавитационных полостей в зоне акустического воздействия может быть очень большим, интегральный эффект существования горячих точек с высоким давлением порождает химические реакции, люминесценцию, дегазацию и другие явления. Наиболее изучена дегазация жидкости в акустическом поле, которую можно представить следующим образом. При достаточно больших или очень малых размерах газовых пузырьков их резонансные частоты не совпадают с частотой акустического поля и они не схлопываются за несколько периодов колебаний. Эти большие и очень малые пузырьки взаимодействуют между собой и со звуковым полем таким образом, что возможна медленная односторонняя диффузия газа в маленькие пузырьки и коалесценция больших пузырьков. [15]

Страницы: 1