Движение капли в жидкости

Чтобы понять, что еще способна объяснить и предсказать капельная модель, надо рассмотреть возбуждение различных возможных степеней свободы ядра-капли. В свободном, невозбужденном состоянии жидкость принимает сферическую форму. Движение частиц в жидкости всегда является коллективным. Поэтому и возбуждаться в жидкости могут лишь коллективные степени свободы. При возбуждении жидкость практически несжимаема, но может сравнительно легко менять свою форму. Поэтому легче всего возбуждаются степени свободы жидкости, соответствующие поверхностным колебаниям. [c.85]

Будем далее рассматривать движение жидкой капли в жидкости поведение пузырька газа в жидкости или капли в воздушной среде будет аналогичным. [c.265]

При изучении распыливания жидкости воздушными или паровыми форсунками Б. Д. Кацнельсоном и В. А Швабом [Л. 12], на основе рассмотрения движения капли в потоке газа (пара), для обобщения опытных данных была использована теория подобия и получена зависимость, позволяющая определить средний размер капель в условиях, когда вязкость жидкости не влияет на распыливание. [c.7]

Как обосновать логически переход от процесса конденсации пара к не имеющему к нему прямого отношения процессу извлечения капли из массивной жидкости 2) Каким образом внутреннее движение молекул извлеченной капли трансформируется в ее трансляционно-вращательное движение 3) Насколько справедлива замена п на (тг—2) или, в более широком смысле, какие моды молекулярного движения капли, находящейся внутри жидкости, следует дезактивировать, т. е. считать перешедшими в трансляционно-вращательное движение капли в паре 4) Допустимо ли выделение в статистической сумме капли вращательной и колебательной компо- [c.60]

Распространение звуковых волн в взвесях представляет собой в основном явление переноса количества движения. К техническим применениям данной проблемы относятся поглощение звука в дисперсной системе, образованной газом и твердыми частицами или жидкими каплями, определение среднего размера частицы, а также задачи усиления и поглощения звука [361]. Вызывает также интерес с.лучай распространения звука в жидкости, содержащей большое число газовых пузырей, что существенно для военных подводных лодок. [c.255]

Возникновение волн на поверхности жидкости обусловлено не упругими силами в жидкости, а силой тяжести. Если в какой-либо точке поверхность жидкости будет нарушена (например, в воду упадет капля), то по поверхности жидкости будут распространяться круговые импульсы. При этом отдельные частицы жидкости движутся не только в вертикальном направлении (они описывают примерно круговые траектории), и распространяющийся импульс не является, строго говоря, поперечным. Но если отвлечься от движения отдельных частиц жидкости и рассматривать только движение поверхности жидкости, то мы получим картину распространения поперечного импульса. При распространении этого импульса сила тяжести играет такую же [c.707]

В механике жидкостей и газов широко используется понятие жидкой частицы . Этим термином обозначают малый объем сплошной среды, который при движении деформируется, но масса которого не смешивается с окружающей средой. Несколько упрощенно жидкую частицу можно представить как каплю краски, пущенную в жидкость (имеющую те же свойства, что и капля) и перемещающуюся вместе с ней. При изучении равновесия и движения жидкостей и газов жидкую частицу представляют как материальный объект, к которому применимы все законы механики. Изучаемую массу жидкости или газа рассматривают при этом как совокупность непрерывно распределенных по объему жидких частиц. [c.11]

Анализ закономерностей движения дискретной частицы внутри единичной ячейки позволяет переходить к построению теории двухфазной системы в целом. Успешная реализация метода единичной ячейки возможна лишь на базе механики одиночной частицы в объеме сплошной среды. Именно механика твердой частицы в жидкости или газе, капли жидкости в газе или в другой жидкости (не смешивающейся с первой), пузырьков газа или пара в жидкости составляет основное содержание настоящей главы. При этом сначала будут рассмотрены наиболее простые, допускающие аналитическое решение случаи обтекания сферической частицы жидкостью. [c.182]

Движение малых капель при Re 1 анализировалось в 5.5. Скорость движения капель в жидкой или газообразной среде практически до Re < 1 определяется соотношением (5.24а). Для случая падения капель в газе вязкость внешней среды намного меньше вязкости жидкости в капле, что позволяет использовать для расчета скорости падения капель формулу Стокса (5.24) [c.225]

Особенность движения капель и пузырьков в жидкой или газовой среде обусловливается главным образом тремя факторами способностью непрерывно изменять свою форму в процессе движения, наличием циркуляции жидкости или газа внутри капли или пузырька, возможностью изменения условий на границе раздела в связи с фазовыми переходами или химическими реакциями. [c.265]

Способность капли деформироваться при движении определяется в первую очередь разностью давления внутри капли и в окружающей ее среде жидкости. Известно, что в капле под действием сил поверхностного натяжения возникает положительное приращение давления в соответствии с уравнением Лапласа [c.265]

На изменение величины лобового сопротивления капли (или пузырька газа) в значительной степени влияет присутствие в окружающей среде поверхностно-активных веществ (например, солей кальция, магния и т. п.). В присутствии поверхностно-активных веществ движение капли жидкости или пузырька газа сферической формы практически не отличается от движения твердо- [c.266]

В большинстве реальных ситуаций вязкость газа меньше вязкости жидкости. Поэтому первый случай соответствует максимальной скорости всплытия малого газового пузыря в жидкости, а третий — минимальной скорости падения капли в газе и совпадает с движением сферы (законом Стокса). При этом максимальная скорость больше минимальной в полтора раза. [c.33]

На рис. 2-12 приведены результаты опытов Н. М. Смирнова и В. Л. Рубана с каплями жидкости в жидкости для стоксовой области течения. Большинство экспериментальных точек показывает существенно более сильное влияние сосуда, чем то, которое следует из формулы (2-37). Опыты тех же авторов не выявляют заметного влияния стенок сосуда на движение больших капель. [c.39]

Вискозиметр работает следующим образом. Вертикальная трубка 2 поворачивается из верхнего положения в нижнее в двух радиально-упорных подшипниках. При этом запасенная в нижнем резервуаре 5 ртуть начинает падать в капельной трубке 4, вытесняя из нее жидкость через отверстие в верхнем резервуаре 1. Масса падающей ртути 3 создает постоянное давление, которое заставляет жидкость протекать через капилляр. Затем трубка 2 поворачивается в верхнее положение и опыт повторяется в обратном направлении движения капли ртути 3. Величина коэффициента вязкости определяет время падения ртути между метками, нанесенными на капельной трубке. Это время фиксируется секундомером с ценой деления 0,1 сек. [c.166]

К системе (4.65) необходимо присоединить уравнение сохранения количества движения, аналогичное (4.63), и уравнение движения капли жидкости в перегретом паре в форме (4.43). [c.148]

Форсуночные камеры с точки зрения гидродинамической обстановки в реактивном пространстве являются наиболее сложными. Особую сложность представляет определение относительной скорости движения капель жидкости и газа. При распыле жидкости форсунками в неподвижной газовой среде эта скорость может меняться от скорости истечения жидкости из соплового отверстия форсунки до скорости витания капли в воздухе. Учесть эти изменения можно путем дифференцирования капель по размерам и вычисления траектории и скорости полета каждой капли в отдельности. Но это существенно усложняет методику расчета [20]. Поэтому идут на упрощение, вводят безраз- [c.108]

Особенность движения влаги по лопатке состоит в появлении больших радиальных составляющих скоростей. В результате частицы жидкости перемещаются по радиусу к периферии лопатки и срываются здесь с выпуклой и вогнутой поверхностей профиля (рис. 5.10). Расчетами установлено, что движение капли (струйки) по спинке зависит от начального значения угла 0о, опреде- [c.165]

В случае срыва капель с поверхности пленки паровой пограничный слой содержит две фазы пар и капли жидкости. Капли, попадая в пограничный слой, ускоряются, разгоняемые паром. Пар же подтормаживается, отдавая каплям определенное количество движения. Характеристики двухфазного пограничного слоя изменяются по сравнению с однофазным. Они должны зависеть от отмеченного ранее движения капель в пристенной области. Двухфазный пограничный слоя изучен сравнительно слабо. [c.105]

Распад жидкости на капли происходит под влиянием нестационарных колебаний от нарушения равновесной формы свободной поверхности. При малых скоростях относительного движения основное течение жидкости неустойчиво по отношению к длинноволновым колебаниям, при больших скоростях — к коротковолновым. В первом случае образуются крупные, а во втором — значительно более мелкие капли. В паровых турбинах обычно дробление пленок происходит при больших скоростях. [c.68]

Важным фактором при взаимодействии частиц с обтекающим потоком является их форма. Особое значение он приобретает в случае деформируемых частиц. Так, капля жидкости, разгоняемая потоком газа, вследствие характерного распределения давления по ее обводу деформируется таким образом, что приобретает форму эллипса, большая ось которого ориентирована нормально к потоку [2.53]. При дальнейшем движении капля может разрушаться. Установлено, что основным критерием, влияющим на распад маловязких жидкостей, является критерий Вебера [c.52]

Очевидно, что создать абсолютную герметичность подвижных соединений практически не представляется возможным в частности, в случае прямолинейного возвратно-поступательного движения некоторое количество жидкости будет переноситься подвижной уплотняемой деталью в виде жидкостной пленки, которая при снятии с этой поверхности уплотнительным элементом (кольцом) образует с течением времени отрывающиеся капли. В этом случае обычного течения жидкости через зазоры уплотнения не наблюдается, а происходит лишь заполнение под действием давления жидкостью микрокамер на поверхности движущейся детали в уплотняемой среде и частичное опоражнивание этих камер вследствие расширения жидкости при выходе этой поверхности в среду с меньшим давлением. [c.483]

При тепловом взаимодействии воздуха с каплей жидкости поведение обеих сред существенно различно. Воздушная среда находится в непрерывном движении. Этим обусловлен конвективный тепло- и влагообмен, который имеет место в воздушной среде. При практически мыслимых размерах капли в последней происходит постепенный нагрев от слоя к слою так, как это имеет место в твердом теле. Прямых подтверждений этому положению, насколько нам известно, не имеется. Однако если рассматривать каплю в свете теории Д. И. Бояринцева [1] и применить ее к сферической капле против сферического слоя, для которого указанная теория создана, то можно убедиться, что при обычных размерах сферической капли (й до 3,0 мм) и обычных разностях температур внутри сферы не возникают конвективные токи, переносящие тепло. [c.292]

Экспериментальные исследования удара капель о сухие поверхности (стекло, металл) с помощью скоростной кинокамеры показывают следующую последовательность разрушения жидкости [Л. 197, 198, 213]. В первый момент времени происходит сплющивание капли в месте .-,0-прикосновения с твердым телом. Затем начинается интенсивное движение жидкости по поверхности от [c.54]

Для изучения проницаемости газов часто используют манометрические методы, при которых величину Q измеряют по изменению давления в замкнутом объеме. Величина Q обычно мала, что позволяет использовать рабочие камеры малого объема и очень чувствительные манометры [11. Другой принцип измерений — определение объема Q при постоянном давлении в рабочей камере. Камера в этом случае снабжается горизонтальным измерительным стеклянным капилляром, в котором перемещается капля ртути или другой жидкости. Диаметр канала капилляра с большой точностью можно измерить, взвесив столбик ртути, заполняющий его рабочую часть. За движением капли в капилляре можно следить с помощью шкалы или оптического устройства. Камера и капилляр в этом случае должны быть тщательно термо-статированы. [c.109]

Более кратко рассмотрена задача падения капли одной жидкости в цилиндрический сосуд с другой. Здесь отмечено, что разрушение и деление вихревых колец зависит от движений в столбе жидкости, вносящих нерегулярность в кольцо и приводящих к быстрой диссипации завихренности разницы в плотностях жидкостей, благодаря которой части вихревого кольца, где собралось больше вещества, падают в виде капель более быстро и образуют вихревые кольца таким же образом, как было сформировано первоначальное кольцо. Коследова-ны также случаи движения капли для жидкостей с небольшим поверхностным натяжением и малой высоты падения. Опытным путем установлено, что для случая разных жидкостей хорошие кольца образуются тогда, когда жидкости могут смешиваться. [c.231]

Следует отметить, что пузырьки воздуха, заносимые каплей в жидкость, приводят нерегулярное движение, разрушающее желаемый эффект. Следовательно, носик пипетки дойжен располагаться только на небольшом удалении от поверхности. Расстояние, не превышающее полутора дюймов, вполне этому соответствует, причем при расстояниях от половины до одного дюйма получается превосходная однородность результатов. На самом деле для получения нужного эффекта вовсе не обязательно, чтобы капля достигала поверхности с какой-либо заметной скоростью, поскольку хорошо сформированное кольцо получается, если просто положить каплю на воду, вплотную приблизив к поверхности носик пипетки. [c.254]

Гетерогенные снеси. В дтличие от гомогенных смесей, гетерогенные смеси (смесь газа с каплями или частицами (газовзвесь), смесь жидкости с твердыми частицами (суспензия), смесь жидкости с каплями другой жидкости (эмульсия), смесь жидкости с пузырьками, водонасыщенные грунты, композитные материалы и т. д.) в общем случае описываются многоскоростной (или многожидкостной) моделью с учетом динамических эффектов из-за несовпадения скоростей составляющих, которые в данном случае будем называть фазами. Это часто необходимо, так как скорости относительного движения фаз по порядку могут быть равны скоростям их абсо-иютного движения и,- или среднемассовой скорости смеси р. [c.23]

В рамках стоксова приближения имеется известное решение Лдамара—Рыбчинского [25, 39] для совместного ползущего движения двух вязких жидкостей внутри (с вязкостью jij) и вне (с вязкостью pi) сферы, соответствующее обтеканию капель со ско-эостьто v . Это решение дает следующую формулу, обобщающую 5.2.2), для коэффициента сопротивления жидкой капли [c.254]

Уже давно установлено, что при определении силы сопротивления, действующей со стороны среды на сферическую частицу жидкости при их относите.чьном движении, необходимо учитывать распределения скоростей в обеих взаимодействующих фазах. Много работ было посвящено движению пузырьков газа в жидкостях. Исчерпывающий обзор литературы по этому вопросу содержится в работах Габермена и Мортона [299, 300]. Основные их выводы приложимы также к жидким сферическим частицам, не смешивающимся с окружающей жидкостью, а также к сферическим каплям Нч идкостп в газе. [c.105]

Подведенная в центр контактного элемента жидкость дробится на мелкие капли, которые под действием центробежных сил пересекают газовый поток при движении от центра к периферии элемента, образуя развитую контактную поверхность. Наличие второй зоны контакта, образующейся при движении турбулизованной пленки жидкости по внутренней стенке контактного элемента под действием газового потока, позволяет достичь высокой эффективности массообмена. [c.286]

Разность давления Ар при движении сферической капли не влияет на характер ее движения. Капля движется, как твердый щар. Однако форма капли остается сферической при очень малых ее размерах ( 1 мм). Капля больших размеров, отрываясь от насадка (рис. 5.25, а), начинает деформироваться, принимая форму шара (рис. 5.25,6), потом симметричного (рис. 5.25, в) и затем деформированного (рис. 5.25, г) сфероида. Деформация капли происходит вследствие неравномерного распределения давления по ее внешней поверхности. Капли сравнительно небольшого размера, осаждающиеся (всплывающие) с малой скоростью (Ке 1), испытывают давление со стороны окружающей жидкости, равномерно распределенное по поверхности капли. При этом приращение давления Ар не влияет на форму капли. Увеличение размеров капли, а следовательно, и скорости ее осаждения (всплывания), приводит к нарушению равномерности в распределении внешнего давления на ее поверхности. В этом случае — в области разреи<ения [c.265]

Механические форсунки основаны на использовании для распыления мазута энергии вращательного движения его в цилиндрической камере. Сильно завихренная жидкость выходит через центральное отверстие распылителя, прикрывающего торец цилиндрической камеры, совершая быстрое вращательное движение. По выходе из распылителя жидкость образует пленочный гиперболоид вращения. При движении жидкости толщина пленки сначала уменьшается, а затем наступает разрыв ее на тонкие струйки, которые почти тотчас распадаются на отдельные капли. Чтобы создать вращательное движение жидкости в цилиндрической камере форсунки и обеспечить необходимую для тонкого расныливания скорость истечения из отверстия шайбы, топливо подают насосом в форсунку под давлением. [c.277]

Напишем уравнение движения для элементарного объема жидкости, равного nR4z, где R — текуш,ий радиус границы струи, dz — элемент длины, — скорость жидкости, с — коэффициент сопротивления струи (капли) при движении ее в воздухе, v — относительная скорость движения сред [c.101]

Построение теоргтических моделей, адекватных физической реальности, и создание инженерных методов расчета оборудования с учетом особенностей двухфазных течений невозможно без изучения волновой динамики газо- и парожидкостных сред. Особенности проявления волновых свойств зависят как от состояния и структуры самой среды, так и от амплитуды и частоты вносимых в нее возмущений. При этом предметом изучения становятся релаксационные и диссипативные процессы, происходящие в двухфазных средах при распространении в них волны возмущения. Времена протекания этих процессов, их взаимное влияние определяют эволюцию генерируемых волн в нестационарных условиях, скорость их распространения и интенсивность. Как показали многочисленные эксперименты, в газодинамике двухфазных потоков паро-(газо-) капельной структуры определяющим является обмен количеством движения между молекулами несущей газовой среды и каплями жидкости. При рассмотрении быстропротекающих процессов в смесях жидкости с пузырьками пара и газа определяющими являются инерционные свойства жидкости при внутренних радиальных ее движениях, возникающих в результате взаимодействия молекул газа в пузырьках с прилегающими к ним объемами жидкости При добавлении пузырьков газа мало меняется средняя плотность среды при достаточно малых концентрациях пузырьков, но характер изменения давления меняется существенно. [c.32]

Механизм тепло- и массообмена при испарении капель жидкости с малой относительной скоростью движения состоит в следующем [2, 41]. В процессе теплообмена парогазовой смеси с каплями всегда происходит рост давления газа в направлении, нормальном к поверхности капель. Считается, что температура газа на поверхности капель равна температуре капель и ниже температуры основной массы смеси. По этой причине при неизменном общем давлении смеси во всем ее объеме на поверхности капель парциальное давление и концентрация пара жидкости оказываются более высокими, а парциальное давление и концентрация неконденси-рующихся газов — более низкими, чем в основной массе смеси. [c.48]

Фазовое пространство этой системы трёхмерно и очевидно, что нач. фазовый объём сохраняется. Если в такой системе (в определ. области параметров) рассмотреть каплю фазовой жидкости в пространстве х, X, 6)), то можно обнаружить, что через нек-рое времн ова, сложным образом деформируясь, заполнит определ. область в фазовом пространстве, к-рая и будет соответствовать стохастич. движениям (рис. 1). [c.695]

В первый момент соударения кинетическая энергия капли преобразуется в поверхностную энергию кратера. Движение капли замедляется, и в какой-то момент ее скорость С2 становится равной нулю. В дальнейн1ем волновая поверхность жидкости исчезает, и часть энергии превращается в кинетическую энергию отраженной каили. Анализ уравнений, описывающих перечисленные процессы, показывает, что связь между критическими величинами скорости Сг и угла падения 0 может быть установлена с помощью безразмерных параметров С2М1/0 [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...