ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние адсорбированных пленок на движение жидкости из "Механика сплошных сред Изд.2 " Поверхность жидкости стремится принять свою равновесную форму как под влиянием действующего на жидкость поля тяжести, так и под влиянием сил поверхностного натяжения. Между тем при изучении в 12—13 волн на поверхности жидкости мы не учитывали этого последнего фактора. Мы увидим ниже, что влияние капиллярности на гравитационные волны существенно при малых длинах волн. [c.291] Условие же на поверхности жидкости будет теперь иным. Именно, разность давлений с обеих сторон этой поверхности должна быть равной не нулю, как это предполагалось в 12, а должна определяться формулой Лапласа (60,3). [c.291] Такие волны называются капиллярными (или рябью) в промежуточном случае говорят о капиллярно-гравитационных волнах. [c.292] Определим ещё собственные колебания сферической капли несжимаемой жидкости, совершаемые ею под влиянием капиллярных сил. При колебаниях происходит отклонение формы поверхности капли от сферической. Амплитуду колебаний будем, как обычно, предполагать малой. [c.292] Первый член соответствует чисто сферической поверхности, для которой = = Я. [c.293] Своеобразное, связанное с поверхностным натяжением волновое движение наблюдается на стекающем по вертикальной стенке тонком слое вязкой жидкости. П. Л. Капица показал, что возникновение этих волн должно происходить в результате неустойчивости основного движения, наступающей уже при сравнительно небольших значениях числа Рейнольдса ). [c.295] В противном случае существуют комплексные ш с положительной мнимой частью и движение неустойчиво. [c.296] Наличие на поверхности жидкости плёнки адсорбированного ею вещества может существенно изменить гидродинамические свойства свободной поверхности жидкости. Дело в том, что при изменении формы поверхности, сопровождающем движение жидкости, происходит растяжение или сжатие плёнки, т. е. изменение поверхностной концентрации адсорбированного вещества. Эти изменения приводят к появлению дополнительных сил, которые и должны быть учтены в граничных условиях, имеющих место на свободной поверхности жидкости. [c.296] Мы ограничимся здесь рассмотрением адсорбированных плёнок веществ, которые можно считать нерастворимыми в самой жидкости. Это значит, что вещество находится только у поверхности и не проникает в глубь жидкости. Если же поверхностно-активное вещество обладает также и некоторой заметной растворимостью, то необходимо было бы принять во внимание процессы диффузии этого вещества между поверхностной плёнкой и объёмом жидкости, возникающие при изменении концентрации плёнки. [c.296] В 60 уже было указано, что граничное условие (60,14) с учётом этой силы может быть выполнено только у вязкой жидкости. Отсюда следует, что в тех случаях, когда вязкость жидкости мала и несущественна для рассматриваемого явления, нет необходимости также и в учёте наличия плёнки. [c.297] Решение задач о движении жидкости, покрытой адсорбционной плёнкой, существенно упрощается в тех случаях, когда плёнку можно считать несжимаемой, т. е. можно считать, что площадь каждого элемента поверхности плёнки остаётся при движении постоянной. [c.297] На стенках канала жидкость должна быть неподвижна, т. е. [c.298] Решение. Если вязкость жидкости не слишком велика, то растягивающие (тангенциальные) силы, действующие на плёнку со стороны жидкости, малы, и поэтому плёнку можно рассматривать как несжимаемую. [c.299] Вернуться к основной статье