Пленка жидкости

Несколько иная картина завершения испарения охладителя на внешней поверхности пористой стенки наблюдалась при конвективном нагреве. Здесь испарение пленки жидкости протекало в виде кипящей пены. При уменьшении расхода охладителя появились участки сухой поверхности, а участки, занятые кипящей пеной, постепенно сокращались. [c.130]

Далее в книге рассмотрены модели массообмена между одиночным пузырьком газа и жидкостью, совокупностью газовых пузырьков и жидкостью в условиях стесненного обтекания, между пленкой жидкости и газом. На базе этих результатов строится теория элементарного акта сопряженного тепло- и массообмена. [c.3]

Пленочное течение отличается наличием отчетливо выраженной жидкой пленки, стекающей по некоторой твердой поверхности. Пленка жидкости может содержать пузырьки газа, а контактирующий с пленкой поток газа — отдельные включения жидкости. [c.4]

Рассмотрим плоскую твердую поверхность, по которой стекает пленка жидкости, обтекаемая восходящим потоком газа. При достаточно высокой скорости газа на поверхности пленки появляются волны, которые движутся вверх по поверхности жидкости. Таким образом, наряду с нисходящими появляются и восходящие токи жидкости, компенсирующие друг друга. Это явление получило название захлебывание потока жидкой фазы . При дальнейшем увеличении скорости газа вся жидкая пленка течет по твердой поверхности вверх. Если затем постепенно уменьшать скорость газа, то при некотором ее значении, несколько большем, чем скорость газа в момент захлебывания потока жидкой фазы, пленка жидкости начнет двигаться вниз по поверхности. Это значение скорости газа определяет так называемую точку поворота потока. Точное положение точки поворота будет зависеть от условий смачиваемости твердой поверхности жидкостью. [c.6]

До сих пор процессы коалесценции и дробления рассматривались независимо. В данном разделе в соответствии с [61 ] рассмотрены уравнения, учитывающие одновременное протекание этих процессов. Отметим, что дробление пузырьков газа можно подразделить на два типа — самопроизвольное и вынужденное дробление. Первое из них связано либо с уменьшением сил молекулярного сцепления в пленке жидкости, ограничивающей пузырьки газа, либо с напряжениями, возникающими в результате взаимодействия пузырьков газа с жидкостью (см. разд. 4.1—4.3). Вынужденное дробление пузырьков газа связано с воздействием на систему внешних полей (см. разд. 4.4). Будем рассматривать только влияние самопроизвольного дробления пузырьков газа на процессы коалесценции. [c.179]

Массообмен между газом и турбулентной пленкой жидкости, осложненный химической реакцией первого порядка [c.305]

В данном разделе будут даны постановка и решение задачи о массопереносе через межфазную границу газ—жидкость в условиях кольцевого режима течения газожидкостной смеси. В соответствии с [112] будем считать пленку жидкости турбулентной. Для описания процесса массопереноса в жидкости будем использовать турбулентную модель диффузии [11] [c.305]

Тепломассообмен между пленкой жидкости и потоком газа [c.315]

Рис. 93. Профили температуры (пунктир) и концентра цпи (сплошные линии) в различных сечениях пленки жидкости (Ье=25, 7 <,./7 л=0.5, Г /со=—0.5, Ь1с -=. 1, Ка = -0.1).

Можно показать [113], что в каждом поперечном сечении пленки жидкости профиль температуры является почти линейным [c.316]

На рис. 93 показаны профили температуры и концентрации в пленке жидкости, рассчитанные при помош и соотношений (8. 3. 9), (8. 3. 10) для различных сечений пленки. [c.317]

Перенос тепла и массы в ламинарной пленке жидкости, [c.318]

В предыдущем разделе была рассмотрена задача о совместном тепломассообмене между пленкой жидкости и газом. При этом предполагалось, что скорость отекания пленки по стенке канала является постоянной величиной. В настоящем разделе обобщим эту задачу на случай, когда необходимо учитывать изменение величины скорости жидкости по сечению пленки жидкости. В соответствии с [115] рассмотрим ламинарное течение жидкости в пленке. Профиль скорости жидкости V (у), изображенный на рис. 95, определяется при помощи следующего соотношения [c.318]

Перейдем к решению поставленной задачи об определении профилей концентрации целевого компонента и температуры в пленке жидкости. Граничные условия (8. 4. 19) с учетом (8. 4. 25) преобразуются к виду [c.321]

Видно, что при малых значениях переменной функции 0 ( ), 0,3 (I), Ф (I) и Фз (с) ведут себя одинаково в обоих случаях, как для адиабатической, так и для изотермической стенки канала. Это связано с тем, что фронт процессов теплопроводности и диффузии целевого компонента в пленке жидкости при малых не достигает поверхности стенки. При этом температура стенки канала 0,, и концентрация целевого компонента на стенке Ф остаются практически равными нулю, а значения температуры и концентрации на поверхности пленки жидкости являются постоянными [c.326]

Однако, как видно из рис. 97, если функции Ф (I) и Фст( ) являются монотонно возрастающими, то концентрация целевого компонента на поверхности жидкой пленки Фs (с) уменьшается. Такой характер зависимости следует из условия (8. 4. 27), определяющего взаимно однозначное соответствие между температурой и концентрацией целевого компонента на новерхности пленки жидкости в состоянии термодинамического равновесия. [c.327]

Профили температуры и концентрации целевого компонента в пленке жидкости для различных ее сечений в случаях адиабатической и изотермической стенок канала показаны на рис. 98 и 99. [c.328]

В следующем разделе будет рассмотрена аналогичная задача о тепломассопереносе в турбулентной пленке жидкости. [c.328]

Выберем систему координат так, как это показано на рис. 89 Очевидно, что изменение средней по сечению пленки температуры в рассматриваемом случае будет обусловлено, во-первых, наличием химической реакции на поверхности пленки жидкости и, во-вторых, процессом поглощения газа жидкостью. Определим сначала величину изменения Ts—Т Т — средняя по сечению жидкой пленки температура, Ts — значение температуры на границе раздела жидкость—газ), обусловленного наличием химической реакции первого порядка. Уравнение, описывающее распределение температуры в пленке жидкости, имеет вид [117] [c.329]

Будем предполагать, что в данном сечении жидкой пленки температура жидкости меняется в тонком тепловом пограничном слое вблизи свободной поверхности жидкости, оставаясь постоянной, равной Т в глубине пленки. При этом происходит линейное изменение температуры вдоль пленки жидкости (т. е. вдоль оси х) [c.329]

С учетом (8. 5. 3) можно считать, что вдали от начального сечения пленки жидкости (т —> оо) изменение температуры Т х, у) вдоль пленки полностью определяется изменением средней по сечению температуры жидкости Т (х) [c.329]

Концентрация с (у), входящая в соотношения (8. 5. 9), (8. 5. 10), определяется при помощи выражения (8. 5. 1). Учитывая явный вид распределения концентрации целевого компонента в пленке жидкости, выполним интегрирование в соотношениях (8. 5. 8) — (8. 5. 10), в результате чего получим [117] [c.330]

Здесь ) = к/Оу-4 — безразмерная толщина пленки жидкости Ье=а1В — критерий Льюиса (1. 3. 20). [c.331]

Результаты численного интегрирования выражений (8. 5. 13) — (8. 5. 16) показаны на рис. 100. Как видно из рисунка, величина параметров К, Ь, М и Л не зависит от безразмерной толщины пленки жидкости о, вплоть до его значений = [c.331]

Полное изменение температуры в пленке жидкости будет представлять собой сумму вкладов в это изменение, обусловленных химической реакцией (8. 5. 11) и растворением газа в жидкости (8. 5. 25). [c.332]

Процесс тепломассопереноса внутри жидкой пленки был рассмотрен в разд. 8.3. Соответственно уравнения переноса тепла и массы в пленке жидкости с граничными условиями имеют вид (8. 3. 1)-(8. 3. 5), (8. 3. 8) [c.334]

На больших расстояниях от начального сечения пленки жидкости соотношение (9. 1. 16) переходит соответственно в соотношение (8. 3. 9) [c.335]

Для определения величин s, Ts и (Су)з, как указывалось выше, можно использовать уравнения (9. 1. 25)—(9. 1. 28) и (9. 1. 15). Из вида уравнений (9. 1. 25)—(9. 1. 27) следует, что на начальном участке пленки значения ,s, Ts и ( p)s не зависят от координаты х. Для участка пленки жидкости, находящегося на достаточном удалении от х=0, распределение температуры имеет линейный характер, II необходимо решать систему уравнений (9. 1. 25), (9. 1. 26), (9. 1. 28), (9. 1. 15) для каждого сечения пленки (для каждого значения х). Решение этой системы в явном виде практически неосуществимо. Следуя [118], сведем каждую из систем уравнений к одному уравнению, например относительно (са—с п), которое затем можно решить численно. Выразим величины са, Та и (Ср)а из (9. 1. 25)—(9. 1. 28) с учетом соотношений (9. 1. 35), (9. 1. 39). Имеем [c.338]

В применении к равновесию тонких пленок жидкости, закрепленных на твердой рамке, в условии (61,4) справа должен стоять нуль. Действительно, сумма l// i+ l/Ri должна быть одинаковой вдоль всей свободной поверхности пленки и в то же время на двух своих сторонах она должна иметь противоположный знак, поскольку если одна сторона выпукла, то другая вогнута с теми же радиусами кривизны, которые, однако, должны считаться теперь отрицательными. Отсюда следует, что условие равновесия тонкой пленки есть [c.335]

Пленка жидкости 338, 340 Плотность потока массы 16 -- энтропии 18 [c.732]

При начальной температуре воды 85...90°С (в зависимости от тщательности предварительной дегазации воды) на выходной поверхности образца всегда появляются видимые мельчайшие пузырьки воздуха. С повышением температуры и принижением ее к 100°С число и размеры пузырьков увеличиваются. Они медленно растут, достигают в максимальных случаях диаметра — 0,6 мм, отрываются и сносятся потоком. При приближении начальной температуры воды к 100° С происходит постепенный переход от выделения газопаровых пузырьков к паровым. Он состоит в том, что число центров образования и частота отрыва пузырьков возрастают, а их максимальные размеры уменьшаются до диаметра меньше 0,1 мм. При повышении температуры от 100 до 102 °С мельчайшие паровые пузырьки выбегают сплошными цепочками и лопаются на поверхности жидкостной пленки, образуя на ней мельчайшую рябь и туман из микрокапель. При дальнейшем повышении начальной температуры практически из каждой поры идут сплошные паровые микроструи, интенсивность которых непрерывно возрастает. Вся поверхность образца равномерно усеяна мельчайшими белыми источниками паровых микроструй. Пленка жидкости на ней набухает, становится рыхлой и белеет. Появляется шум. В дальнейшем интенсивность истечения паровых микроструй еще более возрастает, шум увеличивается. На пленке образуются бесформенные белые скопления размером около 5 мм, быстро сбегающие вниз или отрывающиеся от ее поверхности в виде бесформенных вначале комков. Такой механизм по мере увеличения его интенсивности наблюдается без качественных изменений до предельных исследованных начальных температур воды 180 °С, что соответствует возрастанию массового расходного паросодержания вытекающего двухфазного потока от О до 0,15. [c.79]

Так, например, при пузырьковом и снарядном режимах течения газосодержание в верхней части горизонтально трубы больше, чем в нижней (рис. 2а, б). Кролш того, переход от снарядного течения к пленочному в горизонтальных трубах осуществляется несколько иначе, чем в вертикальных. Пусть при определенной скорости ввода газовой фазы в горизонтальную трубу там установился снарядный режи.м течения. Будем увеличивать газосодержание потока. Благодаря действию силы тяжести более тяжелая фаза (жидкость) будет стремиться в нижнюю часть трубы, а более легкая (газ) — в верхнюю. Таким образом, возникнут параллельные потоки жидкой и газообразной фаз. Такой режим течения носит название расслоенного. При этом на поверхности жидкости могут возникать поверхностные волны (см. рис. 2, в), вызванные движением газовой фазы. При дальнейшем увеличении скорости подачи газа поверхностные волны могут достигать верхней стенки аппарата. Эти волны распространяются с большой скоростью и смачивают всю поверхность верхней части трубы, на которой остается пленка жидкости. Пленка покрывает поверхность трубы в промежутках между перемычками (рис. 2, г), образованными жидкостью. Режим течения, при котором образуются эти перемычки, носит название волнового режима с перемычками. Если происходит дальнейшее увеличение скорости газа, то газовый поток пробивает жидкие перемычки [c.6]

Таким образом, задача о поглощении пленкой жидкости целевого компонента из газа, сопровождаюпщмся выделением тепла, поставлена. Типичные профили температуры и концентрации целевого компонента в пленке жидкости показаны па рис. 95. [c.319]

Рис. 99. Профили те.мпературы (а) и концентрации целевого компонента (б) в пленке жидкости в случае изотер.мнческой стенки канала (Ре=10з, у = Ю 2), 1 — = 0.01 — 5 = 0,1 а — 5=1 4 — 5=10 5 — 5=100.

Известно, что достаточно быстрая химическая реакция, протекающая на поверхности пленки жидкости, обтекаемой потоком газа, часто вызывает увеличение температуры поверхности и, следовательно, увеличение потока теплоты через поверхность раздела газ—жидкость. Рассмотрим задачу о влиянии химической реакции первого порядка на процесс тепломассопереноса в турбулентной пленке жидкости. Для описания процесса массопере-носа в такой пленке воспользуемся результатами решения аналогичной задачи, полученными в разд. 7.3 без учета теплопереноса. Сформулируем основные предположения. Будем считать, что скорость стекания пленки жидкости и является постоянной вели- [c.328]

Отметим, что, как следует из результатов решения задачи о теп.ломассообмене, рассмотренной в разд. 8.3, концентрация целевого компонента и температура на поверхности пленки слабо зависят от продольной координаты х. Тогда вместо условий (9. 1. 11), (9. 1. 14) и (9. 1. 15) на границе раздела фаз задаются величины s, и p)s, которые временно считаются постоян-пы.ми. В этом случае задачи о тепломассопереносе в газе и в пленке жидкости можно решать независимо. Решения этих задач будут паралштрнчески зависеть от величин s, Тя и (с ,,) . Последующая подстановка полученных решений в граничные условия (9. 1. 11), (9. 1. 14) и (9. 1. 15) даст возможность определить зависимость величин с , Т и (с ) от продольной координаты. Для процесса тепломассопереноса в пленке жидкости распределения температуры II концентрации целевого компонента имеют вид (см. разд. 8.3) [c.335]

Поверхностная пленка жидкости действует с некоторой силой на тела, с которыми она соприкасается и на которые она натянута . Эти силы называют силами поверхностного натяжения. Сила поверхностного натяжения зависит не от плон1ади пленки, а от длины границы пленки. Сила поверхностного натяжения пропорциональна этой длине. [c.518]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...