Натяжение межфазное

Гетерогенные равновесия описываются обобщенным дифференциальным уравнением Ван-дер-Ваальса или его аналогами, не зависящими от свойств межфазной поверхности, т. е. не учитывающими поверхностных явлений, как показано А. И. Русановым [15]. Это обусловлено тем, что двухфазная система описывается двумя дифференциальными термодинамическими уравнениями, в которых имеется одинаковый член, характеризующий поверхностное натяжение межфазной границы и исчезающий при объединении этих уравнений в уравнение типа обобщенного дифферен- [c.22]

Поверхностные свойства делятся на поверхностное натяжение (межфазные явления на границе двух фаз) и смачивание (межфазные явления на границе трех фаз). [c.69]

Весьма важным оказывается влияние кислорода на некоторые технологические характеристики. Известно, например, что кислород для ряда металлов, в том числе и железа, сильно снижает поверхностное натяжение, являющееся важным фактором в формировании и отрыве капель от электрода при дуговой сварке. Снижение поверхностного натяжения (межфазного на границе [c.84]

В дифференциальной геометрии поверхностей доказано, что сумма кривизн (l/ad) + 1/д(2)) двух ортогональных друг к другу и ортогональных к поверхности сечений не зависит от выбора сечений 6Z,(i) и 61,(2) в случае сферической межфазной поверхности а(1) = а(2) JJ проекция скачка напряжения из-за поверхностного натяжения (которая называется поверхностным давлением или давлением Лапласа) на нормаль и, направленную от центра этой сферической поверхности, равна [c.61]

Если фазы находятся в относительном движении, характер поверхностной конвекции становится турбулентным. Это выражается в том, что сокращения и растяжения поверхности раздела фаз происходят гораздо сильнее. Поток вещества, обусловленный такими изменениями поверхностного натяжения, интенсифицирует перенос целевого компонента через межфазную границу и вызывает последующее сильное его перемешивание внутри каждой фазы. Данное явление было названо поверхностной турбулентностью [5]. При больших значениях градиента концентрации целевого компонента у поверхности раздела фаз и значениях градиента поверхностного натяжения, близких к критическим, поверхностная турбулентность может иметь место вдоль всей межфазной границы при малых значениях градиента концентрации целевого компонента поверхностная турбулентность может наблюдаться лишь на части поверхности раздела. [c.8]

Изменение величины Г вызывает изменение поверхностного натяжения, что ведет к появлению поверхностных сил. Таким образом, граничные условия на межфазной границе газ—жидкость имеют вид, аналогичный (1. 3. 9), (1. 3. 10) [c.104]

Соотношение (3.3.3) представляет собой уравненпе материального баланса ПАВ, физический смысл которого заключается в том, что количество ПАВ, которое попадает на межфазную поверхность, равно изменению количества ПАВ на поверхности. Это изменение обусловлено нестационарностью процесса переноса ПАВ, наличием конвективной и молекулярной диффузии ПАВ вдоль поверхности раздела фаз п изменением коэффициента поверхностного натяжения. [c.104]

Обсудим более подробно влияние ПАВ на движение газовых пузырьков (у из формулы (3. 3. 37) — коэффициент, характеризующий это влияние). Нетрудно убедиться в том, что с ростом у средняя скорость движения пузырьков и р уменьшается, т. е. коэффициент у представляет собой коэффициент запаздывания, вызываемого наличием ПАВ. Оценим величину у по методу, предложенному в [381. Будем считать, что изменение коэффициента поверхностного натяжения а связано с изменением равновесной концентрации П.ЛВ в жидкости вблизи поверхности раздела фаз В свою очередь, изменение с обусловлено изменением концентрации ПАВ на межфазной поверхности Г [c.109]

Как известно, увеличение площади межфазной поверхности позволяет существенно повысить скорости тепло- и массообменных процессов. В системах газ—жидкость этого увеличения добиваются за счет интенсификации процессов дробления дисперсной фазы. Дробление пузырьков газа в жидкости может осуществляться как в ламинарном, так и в турбулентном потоке жидкости за счет взаимодействия между сплошной и дисперсной фазами [45]. Вязкие напряжения в первом случае или инерционные силы— во втором стремятся деформировать и разрушить пузырек газа. Капиллярные силы поверхностного натяжения полностью или частично компенсируют эти воздействия на пузырьки газа со стороны жидкости. Таким образом, дробление пузырька происходит пли не происходит в зависимости от соотношения между силами вязкого трения и поверхностного натяжения (в ламинарном потоке) либо между инерционными и поверхностными силами (в турбулентном потоке). [c.123]

В разд. 4.2 отмечалось, что в турбулентном потоке жидкости на поверхность пузырька действуют два типа сил — силы поверхностного натяжения, стремящиеся сохранить форму поверхности пузырька, и инерционные силы, связанные с турбулентными пульсациями жидкости II стремящиеся разрушить межфазную поверхность. Энергия сил поверхностного натяжения для газового пузырька с радиусом Я и коэффициентом поверхностного натяжения о будет определяться величиной А-кЯ о, а энергия, необходимая для дробления пузырька газа турбулентным потоком жид-4 [c.135]

Из (6. 9. 14) следует, что вид зависимости скорости от физических параметров определяется, в частности, зависимостью коэффициента поверхностного натяжения от точки на межфазной поверхности. В общем случае найти явный вид а (х) довольно сложно. Будем для простоты считать, что зависимость а х) является линейной. Запишем выражение для критерия Шервуда ЗЬ в виде [c.291]

Влияние турбулентности на дробление струи жидкости исследовано в работе [539]. Показано, что турбулентность способствует укорачиванию струи до начала ее распыления. В ряде работ [539— 541] изучено влияние запаздывания измельчения струи по времени на устойчивость горения и выполнены основные эксперименты. Теория распыления тонких слоев жидкости, получаемых с помощью тангенциальных сопел, рассмотрена в работе [895]. Критерий устойчивости получен из условия баланса сил межфазного поверхностного натяжения и аэродинамических сил. [c.145]

Решение, предложенное Гиббсом, совпадает с рассмотренной моделью межфазной границы и сводится к замене реальной переходной области гипотетической мембраной пренебрежимо малой толщины, сосредоточившей в себе все поверхностные избытки свойств реального граничного слоя.. Выше уже использовалось понятие поверхностного избытка внутренней энергии U . Аналогично при анализе температурной зависимости упругих свойств границы и адсорбции на ней веществ помимо энергии натяжения мембраны надо рассматривать вдобавок ее экстенсивные термодинамические функции — энтропию 5 и количества составляющих п , т. е. [c.138]

На межфазной границе, разделяющей две жидкости или жидкую и паровую фазы, действует поверхностное натяжение, которое при [c.49]

Целесообразно представить (2.9) в безразмерном виде. Как уже указывалось, гидростатическое равновесие определяется соотношением сил тяжести и сил поверхностного натяжения / . Если эти силы отнесены к единице площади межфазной поверхности, то выражения для них имеют следующую структуру (легко определяемую из (2.9)) [c.91]

Левый столбец относится к маловязким жидкостям, правый — к вязким. Характерными особенностями движения пузырей при этих условиях являются пульсации их формы под действием сил поверхностного натяжения из-за переменной кривизны межфазной поверхности, существование значительной зоны отрыва потока в кормовой части поверхности пузыря и винтовая (или зигзагообразная) траектория их всплытия (см. рис. 5.7). В области 4 скорость всплытия почти не изменяется с изменением линейного размера пузыря. Этот экспериментальный факт послужил обоснованием приближенной эмпирической формулы, структура которой легко может быть получена с помощью анализа размерностей. Условие Re > 1 позволяет полагать, что скорость всплытия пузырей в области 4 определяется действием сил/ , / и/д, т.е. может быть описана некоторой функциональной зависимостью чисел Во и We. Вид этой зависимости можно найти из условия Ф f l). Записав, в частности, Во - We , мы избавимся от линейного размера в соотношении для скорости всплытия и получим [c.208]

На основании выполненных расчетов установлено, что наложение давления в процессе кристаллизации снижает энергию межфазного взаимодействия (поверхностное натяжение) на границе расплав — кристалл, а следовательно, и размер критического зародыша. Это в свою очередь приводит к увеличению числа центров кристаллизации. Кроме того, приложением давления можно добиться появления смачиваемости между различными фазами, если оно отсутствовало в обычных условиях. [c.24]

В отличие от смесей коэффициент поверхностного натяжения растворов у межфазной поверхности всегда больше, чем в основном объеме, так как Сп>Си. Следовательно, при кипении растворов нелетучих веществ под влиянием и Да коэффициент теплоотдачи уменьшается. Конечно, основное влияние на а при кипении растворов и смесей оказывает Дг , однако при анализе процесса теплообмена при кипении смесей и растворов нужно учитывать влияние обоих факторов [184]. [c.370]

Таким образом, нет принципиального различия в представлении работы деформации чер з работу гидростатической части тензора напряжений и работу деформации двумерной пленки для твердых фаз (или слоев) как в случае со сдвигами, так и без них наличие объемного сдвига характеризуется только вторым ч-леном правой части уравнения (53), т. е. натяжением некоторой двумерной пленки, причем известно [11], что положения этой поверхности натяжения и граничной межфазной поверхности совпадают или близки. [c.24]

В таком поверхностном слое, связанном с промежуточной фазой, атомы твердого тела находятся в возбужденном состоянии, так как даже в отсутствие внешних, механических воздействий на межфазные поверхностные слои влияет поверхностное натяжение. Однако вследствие симметрии поверхностного слоя обобщенное уравнение Ван-дер-Ваальса, описывающее гетерогенное равновесие, не содержит членов, характеризующих поверхност- [c.25]

Рис. 2.1.3. Схема действия поверхностно о натяжения на элемент межфазной поверхностл в случае, когда, одна из фаз — жидкость.

Случай, когда одна из фаз — жидкость. Когда одна из фаз — жидкость илн газ, межфазпая граница (илп поверхностная фаза) может рассматриваться как растянутая упругая тонкая пленка, имеющая вдоль любой линии d l натяжение H d l, где 2 фиксирована по величине и направлена по нормали к линии d l и по касательной к межфазной поверхности [c.60]

При обычных давлениях и температурах иоверхностное натяжение 2 10 -- 10—и иоверхностное давление сказывается лишь ири достаточно малых размерах капель или пузырьков (а Ю— .и.и). Кроме того, практически всегда можно пренебречь скачком напряжений на межфазной поверхности A j из-за фа- [c.62]

Здесь Pz — часть передаваемого через межфазную границу импульса от одной фазы к другой, которая воспринимается самой межфазной границей (Е-фазой) из-за поверхностного натяжения, за счет которого через лпнейную границу dL 2-фаза взаимодействует с внешней (по отношению к выделенному объему смеси dV) средой. [c.76]

Таким образом, методом осреднения мы получили уравнения импульса, притока тепла фаз, а также уравнения момента импульса и энергии их пульсационного (мелкомасштабного) движения. В отличие от феноменологического подхода гл. 1, метод осреднения позволил последовательно учесть влияние мелкомасштабного движения фаз поверхностного натяжения и получить выражения для определения таких макроскопических характеристик, как тензор напряжений в фазах, интенсивности межфазного взаимодействия, потоки различных видов энергий и т. д. через значения микропараметров. Реализация этих выражений, приводящая к реологическим соотношениям теперь уже только между макропараметрами (которые можно называть явными реологическими соотношениями) и, как результат, к замыканию системы уравнений, должна производиться с учетом структуры и физических свойств фаз в смеси. И это есть основная проблема при моделировании гетерогенных сред. [c.87]

В системах газ—жидкость может также возникать дополнительный поток вещества вдоль межфазной границы, обусловленный локальными изменениями поверхностного натяжения во время процесса массопероноса (эффект Марангони). Изменения поверхностного натяжения могут быть вызваны локальными изменениями любой величины, влияющей на поверхностное натяжение, например концентрации вещества на межфазной границе, температуры или электрических величин. Характер движения вещества по межфазной поверхности различен в случае движущихся друг относительно друга или покоящихся (невозмущенных) фаз. В последнем случае могут происходить слабые пульсации коэффициента поверхностного натяжения. Тогда, если движущая сила массопереноса и градиент поверхностного натяжения малы, а естественная конвекция отсутствует, происходит медленный дрейф элементов жидкой фазы с растворенным в ней целевым компонентом вдоль границы раздела, вызванный последовательными сжатиями и растяжениями поверхности раздела фаз. При этом наблюдают образование пространственных долгоживущих ячеек с различной концентрацией целевого компонента. Такой вид поверхностной конвекции часто называют ячеистым поверхностным движением. [c.8]

Оценим величину Д р. (5.3. 11) на межфазной поверхности из условия баланса статических сил. С учетом предположения об отсутствии. массоиеренсса и поверхностного натяжения, т. е. при [)<=(]>,) на.чоди.м [c.201]

Известно, что межфазный перенос вещества при наличии градиентов поверхностного натяжения сопровождается возникновением в приповерхностных областях конвективного движения, которое носит название конвекции Марангони. Качественный анализ этого явления был дан в разд. 1.2. В данном разделе в соответствии с [102] будут даны постановка и решение задачи о влиянии конвекции Марангони на маесообмен между газовым пузырьком и жидкостью. [c.289]

Метод вытеснения нефти из пласта водой увеличивал этот коэффициент до определенных пределов он недостаточен, так как при течении двух несмешива-ющихся жидкостей (нефти и воды) в пористой среде на контакте между ними появляются поверхностные силы межфазного натяжения, которые создают дополнительные сопротивления фильтрации жидкостей в этой среде. В результате вытеснения нефти водой в пласте обычно остается значительное количество неизвлечен-ной нефти. [c.9]

Небольшое изменение межфазного натяжения на контакте взаиморастворимых жидкостей (порядка 0,5эрг,см ) ведет к заметному изменению [c.16]

Ha межфазной границе в слое толщиной равном по порядку радиусу межмолекулярных взаимодействий (бт= 10 м), молекулы взаимодействуют не только с молекулами своей фазы, но и с близлежащим слоем молекул другой фазы. Поэтому в этом слое физико-химические свойства вещества и его реакция могут заметно отличаться от свойств этого же вещества и этой же фазы па существенно больших, чем расстояния от межфазной границы, но все еще малых по сравнению с размерами неоднородностей (диаметром капель, пузырьков, частиц, пор и т. д.) расстояниях. В связи с этим, следуя Гиббсу, целесообразно выделять эти очень тонкие поверхностные зоны раздела фаз и рассматривать их отдельно, учитывая, что их толщины чрезвычайно малы по сравнению с размерами в двух других измерениях, а следовательно, малы п их объемы и массы по сравнению с обт,емами неоднородностей (капель, пузырей, частиц и т. д.). Таким образом, приходим к понятию поверхностной фазы, которую будем называть Z-фазой, массой, импульсом и кинетической энергией которой можно пренебречь. Влияние поверхностной фазы в уравнении импульсов сводится к наличию дополнительных усилий (поверхностного натяжения), распределенных вдоль замкнутой линии 6 L, которая ограничивает рассматриваемый элемент межфазной поверхности 6 iSia. Главный вектор этих усилий, отнесенный к единице межфазной поверхности, равен [c.43]

При отсутствии фазовых переходов (li = Ег = О) п поверхностного натяжения = О) и еслп при этом одна из фаз — жидкость или газ, то обычпо можно принять, что на межфазной новорхности Sia непрерывны не только нормальные, по и касательные составляющие скоростей фаз, что соответствует условию прилипания пли отсутствию проскальзывания. Тогда из (1.2.9а) следует, что на поверхности раздела фаз Sit непрерывны массовые скорости, нормальные составляющие тензора напряжений и ворстора потока тепла [c.45]

Интересно, что решение Адамара — Рыбчинского, реализующееся при большой вязкости несущей жидкости, не дает деформацию капли или пузырька. Для оппсаипя aToii деформации необходимо учитывать инерционные эффекты в уравнениях Навье — Стокса и эффекты новерхностного натяжения на межфазной границе. Отношение указанных эффектов характеризуется числом [c.159]

Дерябин АА., Попелъ С.И. Влияние поляризации на межфазные натяжения металлов с оксидными и солевыми расплавами на адгезию фаз 7 Физическая химия металлургических расплавов / Институт металлургии Уральского филиала АН СССР. 1969. - Вып. 20. - С. 22 - 41. [c.151]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...