Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...

Статьи Чертежи Таблицы О сайте Реклама
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.

ПОИСК



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

© 2025 Mash-xxl.info Реклама на сайте