Жидкие пленки

Кроме того, при определенной толщине жидкой пленки наблюдается капельный (аэродинамический) унос жидкости с гребня. Эта часть жидкости не участвует в испарении и тем самым непроизводительно увеличивает расход охладителя для защиты поверхности от теплового во> действия. Капельный унос обычно отсутствует в случае минимального (критического) удельного расхода охладителя, когда температура по- [c.156]

В этом случае обработка многочисленных опытных данных по испарению такой жидкой пленки различного рода охладителей достаточно хорошо обобщается критериальной зависимостью [c.157]

Зависимость указывает на то, что теплообмен между текущей жидкой пленкой и газовым потоком определяется только энтальпийными условиями на границе газового потока и жидкой пленки охладителя. [c.157]

Однако определить скачок температуры горячей поверхности стенки при переходе на паровой режим пористого испарительного охлаждения из этого уравнения мы не можем. Вместе с тем, можно сделать предположение о неустойчивости границы раздела пар-жидкость. Действительно, при достижении критического расхода охладителя Скр определяемого уравнением (6.48), поверхность раздела фаз будет точно находиться на внешней поверхности стенки. Предположим, что под действием малых возмущений граница раздела сместилась внутрь стенки на величину dZ. К поверхности раздела (6 -dZ) подходит охладитель с расходом С р. При данном давлении подачи и>за повьпиения сопротивления то же количество пара не может пройти через поверхность стенки 5, в результате чего в объеме dZ происходит прирост массы во времени. В этом случае граница раздела перемещается на внутреннюю поверхность стенки. Одновременно с перемещением поверхности раздела возрастает давление подачи, в результате чего жидкая пленка вновь появляется на внешней границе раздела. Этим можно объяснить наличие скачка температуры при критическом расходе охладителя. Полагая в уравнении Г6.55) Z = 1 и / =0, получим максимальное значение температуры на [c.158]

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]

Рассмотрим задачу о совместном тепломассопереносе при абсорбции пара жидкой пленкой, стекающей по непроницаемой изотермической стенке [ИЗ]. Выберем систему координат так, как это показано на рис. 92. Скорость стекания жидкости по стенке и будем считать постоянной. Уравнения теплопроводности и диффузии в выбранной систе.ме координат имеют вид [c.315]

Определим средние по сечению жидкой пленки значения температуры и концентрации целевого компонента [c.317]

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]

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]

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]

Таким образом, сумма обратных радиусов кривизны должна быть постоянной вдоль всей свободной поверхности раздела. Если вся поверхность свободна, то условие (60,4) означает, что поверхность должна иметь шарообразную форму (например, поверхность маленькой капли, влиянием силы тяжести на которую можно пренебречь). Если же поверхность закреплена вдоль какой-нибудь линии (например, у жидкой пленки на твердой рамке), то ее форма является более сложной. [c.335]

Формально такое явление наблюдается при рассмотрении турбулентного течения. Однако существенное отличие состоит в том, что пульсационная составляющая распределения скорости определяется периодической структурой поверхности раздела волновой пленки жидкости, определяемой из решения уравнения Навье-Стокса, а следовательно, не носит характер случайной величины, как это имеет место при турбулентном течении. Такой характер распределения скорости, представленный формулой (1.3.12), вносит существенные коррективы в природу уравнения конвективной диффузии для волновой пленки. На самом деле, если два первых члена уравнения (1.3.8) по форме напоминают уравнение переноса вещества в гладкой жидкой пленке (при а => 0), то его третий член ответствен за волновую природу массообмена. Этот член но форме напоминает добавку к потоку вещества, обусловленную турбулентным переносом. Но как и для случая распределения скорости (1.3.12), эта добавка носит периодический, а не случайный как это имеет место при турбулентном потоке вещества. [c.22]

При малых числах Рейнольдса или при малых значениях амплитуды коэффициент массоотдачи в жидкую пленку (эффективность массообмена) имеет вид [c.23]

Иа рис. 1.15 проведено сопоставление расчетных коэффициентов массоотдачи по формулам (1.3.33)- .3.37) (сплошная линия) с результатами работы [42] (пунктирная линия), в которой обобщены практически все экспериментальные данные (тринадцати авторов), полученные при исследовании массопереноса в турбулентной жидкой пленке. Как следует из этого рисунка, наблюдается их удовлетворительное согласование. [c.29]

Найдем методом круговых процессов закон изменения поверхностного натяжения с температурой. Для этого осуществим цикл Карно с жидкой пленкой в проволочной рамке. Изобразим этот цикл на плоскости с координатными осями X, а (Е — поверхность пленки, а — поверхностное натяжение рис. 19). Пусть вначале поверхность пленки равна Zj, натяжение а (точка 1). Растянем пленку изотермически до состояния 2. Поверхностное натяжение при этом не изменится, но так как увеличение [c.99]

Найдем методом циклов закон изменения поверхностного натяжения с температурой. Для этого осуществим цикл Карно с жидкой пленкой в проволочной рамке. Изобразим этот цикл на плоскости с координатными осями S, а (S — площадь поверхности пленки, а — поверхностное-натяжение рис. 11). Пусть вначале площадь поверхности пленки равна 2ь натяжение о (точка 1). Растянем пленку изотермически, до состояния 2. Поверхностное натяжение при этом не изменится, но так как увеличение поверхности пленки связано с охлажде- нием, то, для того чтобы процесс шел изотермически, на участке-1—2 пленке сообщается теплота Qi при температуре Т. Растянем пленку адиабатно до состояния 3, при этом ее температура понизится на dT, а поверхностное натяжение увеличится на da. Затем дадим пленке возможность сначала изотермически сжаться до состояния 4 (при этом придется отнять у нее количество теплоты Q2) а потом еще адиабатно сжаться до состояния I. [c.81]

ИЗМЕРЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ЖИДКИХ ПЛЕНОК [c.252]

Упругость жидких пленок со слоем поверхностноактивного вещества (уравнение Гиббса) [c.331]

Сильные разрывы возникают, например, в спутных потоках, из которых один является жидкой пленкой, а другой — смесью газов в этом случае необходимо формулировать дополнительные условия на поверхности их раздела. Аналогичная ситуация возникает при исследовании обтекания газовым потоком твердых тел при решении сопряженной задачи прогрева потока и твердого тела. Прогрев тел может сопровождаться фазовыми превращениями с поглощением или выделением тепла. С поглощением тепла проходят плавление, сублимация, испарение с выделением тепла — конденсация, горение. При этом граница раздела фаз может быть подвижной. [c.25]

Четвертая глава учебного пособия посвящена течению в жидких пленках. Здесь, как и в предыдущей главе, перед авторами стояла задача отобрать наиболее существенное из чрезвычайно широкого круга вопросов, рассматриваемых в специальной литературе. Мы остановились на анализе течения ламинарных пленок, их устойчивости (в линейном приближении), а также на анализе усредненных характеристик турбулентных пленок. Эти начальные знания гидродинамики пленочного течения дают необходимую основу для изучения более сложных задач, встречающихся в инженерной практике. Четвертая глава знакомит читателя с задачами теплообмена, в данном случае — с классической задачей Нуссельта о конденсации пара на вертикальной плоскости и с задачей о теплообмене при испарении пленки. Рассмотрение этих вопросов оправдано, поскольку жидкие пленки чаще всего встречаются в различного рода теплообменных устройствах. [c.7]

Известно, что при подводе охладителя через пористую поверхность происходит деформация профилей продольной скорости и температуры во внешнем пограничном слое. Профили скорости и температуры становятся менее заполненными, при этом увеличение интенсивности вдува охладителя ведет к более сильной их деформации. Таким образом, наличие поперечного подвода охладителя вызывает снижение градиентов скорости и температуры в пограничном слое на стенке из-за деформадаи профилей и при одновременном возрастании динамической и тепловой толщин пограничного слоя. Это вызывает уменьшение поверхностного трения и теплового потока на пористой стенке. С увеличением интенсивности вдува охладителя это уменьшение будет более сильным. Однако механизм охлаждения пористой стенки различен в зависимости от термодинамического состояния охладителя. Если охладитель газообразный, то температура стенки, соприкасающейся с горячим потоком газа, зависит от расхода охладителя и плавно уменьшается при его увеличении. В случае жидкого охладителя температура горячей поверхности при больших удельных расходах охладителя на единицу поверхности близка к температуре кипения при давлении горячего газа, омывающего пористую стенку. Между газовым потоком и пористой стенкой образуется жидкая пленка, толщина которой зависит от расхода охладителя. По мере умень- [c.153]

При пленочном режиме испарительного охлаждения над пористой поверхностью образуется жидкая пленка, толщина которой определяется удельным расходом охладителя. На жидкой пленке образуются волны, которые интенсифищ1руют процесс теплообмена за счет увеличения шероховатости и поверхности теплообмена. Это приводит к тому, что зависимость, полученную при вдуве газообразного охладителя, применять нельзя, так как это приводит к значительным ошибкам в определении скорости испарения жидкого охладителя. [c.156]

Для того чтобы сформулировать граничные условия к уравнениям (8. 3. 1), (8. 3. 2), используем физическую модель тепломассообмена, аналогичную модели, рассмотренной в разд. 8.1, Будем также предполагать, что всё сопротивление тепломассо-переносу сосредоточено в жидкой пленке. С учетом этих предположений граничные условия примут вид [c.316]

Для того чтобы определить аналитический вид профилей температуры и концентрации целевого компонента в жидкой пленке, используем условие ортогональности собственных функций оператора Штурма—Лиувилля. С этой целью домножим уравнение (8. 4. 31) на 7 , (т ) и проинтегрируем по т [c.323]

В данном разделе рассмотрим пленочную абсорбцию из двухкомпонентной смеси газов и оценим влияние неабсорбируемой примеси на интенсивность массопереноса. В соответствии с [118] будем предполагать, что стенки абсорбционной колонны являются изотермическими. Жидкая пленка толщиной I стекает по стенке со среднемассовой скоростью п течение жидкости в пленке является ламинарным. Свободная поверхность пленки находится в непрерывном контакте с бинарной смесью газов, один из которых абсорбируется пленкой. При атом изменение.м объема жидкости, обусловленным абсорбцией, будем пренебрегать. Будем также считать, что все тепло, которое выделяется в процессе абсорбции, целиком идет на нагревание жидкости. В силу малости толщины пленки по сравнению с диаметром колонны можно считать, что газовая фаза занимает полубесконечный объем, ограниченный то.лько поверхностью пленки. На бесконечности газ покоится. [c.333]

Дороадк В.Е., Левитан Л.Л. Исследование условий выпадения, капель из ядра дисперсного пароводяного потока на пристенную жидкую пленку. - Теплофизика высоких температур, I97I, 9i к 3, с.591-596. [c.95]

Показано, что размер пузырьков, возникающих на поверхности пористых тел, в сильной степени зависит от рода жидкости, в которой они развиваются. На фарфоровой свече в чистой воде обра- зуются пузырьки диаметром около 2 мм. При добавлении к воде 0,1% уксусной кислоты размер пузырьков уменьшается примерно до 0,1 мм. Различие между 1%-ной уксусной кислотой и чистой водой заключается в способности первой временно образовывать жидкую пленку между двумя пузырьками, тем самым затрудняя или даже предотвращая слияние мелких пузырьков. [c.115]

Добавление к воде этанола приводит к образованию сгустка ме.льчайших газовых пузырьков. Причина этого не столько в уменьшении поверхностного натяжения, ско.лько в следующем явлении. При сближении двух пузырьков, движущихся в жид-1 ости, когда между ними остается очень тонкий слой жидкости, возникает сопротивление их движению. Жидкая пленка между пузырьками может препятствовать их слиянию. В случае чистых Нхидкостей такое сопротивление отсутствует, но оно моя ет появиться при растворении некоторого вещества. Источником указанного сопротивления, по-види.чому, является разница в концентрациях растворенного вещества в прослойке между пузырьками и в основной массе жидкости Д. [c.117]

Дробление ультразвуком. Образование капель жидкости при возбуждении поверхности жидкости ультразвуком исследовалось Кроуфордом [1321, Маккаббином [530] и Лэнгом [458]. Последний получил частотную зависимость размера капель, подтвержденную экспериментальными данными. Пескин [604] исследовал поведение жидкой пленки под действием осциллирующей инерциальной силы, уделив особое внимание условиям, приводящим к неустойчивости типа капиллярных волн. Он установил связь между толщиной пленки б, амплитудой а и частотой <а возбуждающей силы радиус образующейся капли при больших б дается выражением [c.148]

Так, при сварке медных сплавов, и особенно латуней, применяют флюс, представляющий собой азеотропный раствор триметил-бората В(ОСНз)зв метаноле СН3ОН. Эта легколетучая жидкость подается в пламя горелки инжекцией вместе с ацетиленом и, сгорая, образует В2О3, который закрывает тонкой жидкой пленкой зеркало сварочной ванны, извлекает из нее оксиды меди и замедляет испарение цинка. Можно применять и твердые флюсы, нанося их на кромки свариваемого металла. Такие флюсы содержат бораты, фосфаты и галиды щелочных металлов. [c.384]

I. Определить форму жидкой пленки, края которой закреплены на дпух рамках, имеющих форму окрум иостей, центры которых лежат на обшей пря- [c.338]

По заданнрлм полям температур, скоростей определяются необходимые гидродинамические и теплообменные характеристики. В частности, по формуле (1.5.18) определяют изменение расхода жидкой пленки на участках Лц и x + Ах. [c.38]

В тех случая, когда газовый поток содержит влагу (дисперснокольцевой режим) или жидкая пленка движется по наружной поверхности стенки канала, источник и детектор располагают по разные стороны стенки. По этому принципу работают измерители толщины покрытий, выпускаемые промышленностью. [c.254]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...