Газовые пузырьки в жидкости при

Таким образом, постановка рассматриваемой в данном разделе задачи о движении газового пузырька в жидкости при достаточно больших числах Ке с учетом вязкости обеих фаз включает в себя уравнения (2. 5. 17), (2. 5. 29) для жидкой фазы и аналогичные уравнения для газовой фазы с граничными условиями (2. 5. 32)— (2. 5. 35). [c.45]

В предыдущих разделах были рассмотрены задачи о дроблении газовых пузырьков в жидкости при отсутствии внешних полей. Многочисленные экспериментальные наблюдения за поведением газовых пузырьков, погруженных в жидкость и подвергаемых воздействию электрического поля, показали, что пузырьки газа принимают форму эллипсоида, большая ось которого параллельна направлению электрического поля [52]. [c.141]

Известно (см. разд. 3. 2), что скорость подъема газового пузырька в жидкости при наличии других пузырьков газа отличается от скорости подъема одиночного пузырька По= на [c.155]

ГАЗОВЫЕ ПУЗЫРЬКИ В ЖИДКОСТИ ПРИ Re > 1 [c.216]

Газовые пузырьки в жидкости при Re > 1 [c.217]

Это условие соответствует резонансу пульсационных колебаний сферы. Для газовых пузырьков в жидкости при давлении Р [c.276]

Полученные зависимости могут быть весьма полезными для технических приложений. Они показывают, как исходя из заданной формы течения жидкости подбирать геометрические параметры сосуда и параметры внешних воздействий для обеспечения наиболее легких условий проникновения пузырьков внутрь жидкости. Достижение этого необходимо во многих технологических процессах, связанных с перемешиванием газожидкостных сред, организации локальных газовых скоплений пузырьков и т. п. С другой стороны, приведенные результаты указывают такие значения параметров, при которых для исследуемой формы движения жидкости проникновение газовых пузырьков в жидкость при воздействии на нее вибрации затрудняется и даже становится невозможным. Эти параметры должны выбираться в тех случаях, когда проникновения пузырьков во внутренние области жидкости желательно избежать, например в специальных областях материаловедения и металлургии. [c.330]

Особый случай — Р. з. на газовом пузырьке в жидкости при его резонансных пульсационных колебаниях. Сечение рассеяния пузырька при этом во много раз превышает его поперечное сечение. Напр., резонанс воздушного пузырька радиусом а в воде при атмосферном давлении наступает при ка = 0,014, а а для пузырька оказывается равным 4я/А 2, т. е. превосходит его поперечное сечение в 4/(/са) = [c.299]

Рассеивающую способность препятствия характеризуют сечением рассеяния а — отношением мощности рассеянных волн к плотности потока энергии в первичной волне. Для препятствий, сравнимых с длиной волны или больших её, ст по порядку величины равно площади S поперечного сечения тела перпендикулярно направлению падения первичной волны. Для малых препятствий величина ст мала по сравнению с S и отношение ст/5 (/са) , где /с — волновое число звука, а — линейный размер тела. Особый случай — Р. з. на газовом пузырьке в жидкости при его резонансных пульсационных колебаниях в этом случае [c.622]

Рис. 5. Линии тока при движении газового пузырька в жидкости для Не=0.

Таким образом, в данном разделе изложен метод численного расчета характеристик задачи обтекания сферического газового пузырька вязкой жидкостью при умеренных значениях Ке. Этот метод может быть использован в тех случаях, когда невозможно получить аналитическое решение поставленной задачи, он хорошо согласуется с аналитическими результатами в диапазонах изменения значений Ке Ке < 1 и Ке > 200. [c.39]

Таким образом, осуществляется постановка задачи об определении функции формы поверхности пузырька и профиля скорости течения жидкости вне пузырька при осесимметричных колебаниях газового пузырька в жидкости. [c.53]

Как известно, даже очень небольшое количество поверхностно-активных веществ (ПАВ) может существенно повлиять па движение газового пузырька в жидкости. ПАВ, переносимые вместе с потоком жидкости, распределяются по поверхности пузырька вблизи точки набегания потока. Затем течение жидкости вызывает перемещение ПАВ вдоль поверхности пузырька газа в сторону кормовой области пузырька. Возникающий при этом градиент поверхностного натя кения вызывает движение жидкости вдоль поверхности пузырька в направлении, противоположном направлению набегающего потока. Реальная скорость течения жидкости вблизи газового пузырька, таким образом, уменьшается при наличии ПАВ. При этом поверхностно-активные вещества увеличивают сопротивление, которое пузырек оказывает набегающему на него потоку жидкости. [c.70]

В следующем разделе будет рассмотрена задача о массообмене между газовым пузырьком и жидкостью при наличии внешнего переменного электрического поля. [c.277]

Перегрев жидкостей при кипении составляет в случае давления в несколько бар до 50° С и более с ростом давления жидкости перегрев уменьшается. Если в жидкости имеется небольшое количество нерастворенного газа (в самой жидкости или во впадинах поверхности нагрева), то перегрев снижается, так как зародышами будут служить газовые пузырьки. В жидкости, полностью смачивающей поверхность нагрева (р = л), зародышевые паровые пузырьки не образуются и испарение происходит со всей поверхности нагрева соответственно этому перегрев жидкости имеет наименьшее, близкое к нулю значение. [c.464]

Поскольку многие жидкости и в первую очередь наиболее распространенные — вода и воздух — характеризуются весьма малой вязкостью, то в практически важных задачах силы вязкости достаточно часто играют ничтожную роль почти во всем поле течения. Мерой отношения инерционных и вязкостных сил является число (критерий) Рейнольдса Re = рн // 1, где w и / — характерные для рассматриваемой задачи масштабы скорости и длины. При Re 1 силы вязкости несущественны во всей области течения, кроме тонкого пограничного слоя (хотя влияние этого слоя на характеристики течения и, в частности, на сопротивление, испытываемое движущимся в жидкости телом, в общем случае весьма существенно). Если пограничный слой не отрывается от обтекаемой поверхности, то поле скоростей и давлений за пределами погранслоя может быть найдено методами классической механики идеальной жидкости. Важную область применения теории невязкой жидкости представляют собой течения со свободной поверхностью. Такой тип течений был рассмотрен в гл. 3 применительно к анализу устойчивости границы раздела жидкости и газа. В настоящей главе методы теории течений со свободной поверхностью будут использованы при рассмотрении движения паровых (газовых) пузырьков в жидкости. [c.183]

Заметим, наконец, что при более общем рассмотрении двухфазных систем (не ограниченном случаем движения газовых пузырьков в жидкости) в число сил, действующих в объемах фаз, следует включать силы инерции и вязкости газовой фазы, т.е./" p"w и /д-Ц" (w/l). Поскольку характерные (масштабные) значения I [c.204]

Рассматриваемый тип движения газовых пузырьков в жидкости соответствует области 2 рис. 5.6. В этой области строгий анализ требует, вообще говоря, решения полного уравнения Навье—Стокса (1.4г) или (1.4д). Однако интерпретация границы сферического пузырька как свободной поверхности жидкости с нулевым касательным напряжением на ней позволяет использовать следующий приближенный подход. При обтекании газового пузырька чистой (без поверхностно-активных веществ) жидкостью, как уже отмечалось, практически отсутствует зона отрыва потока от поверхности раздела фаз (в отличие от обтекания твердой сферы, которое при Re > 1 сопровождается отрывом потока практически сразу за ее миделе-вым сечением). В силу этого вихревое движение локализуется в весьма тонком пограничном слое на поверхности обтекаемого пузырька и в следе за пузырьком. Во всей остальной области течение может рассматриваться как потенциальное. Толщина пограничного слоя 5 на границе пузырька радиуса а по порядку величины должна [c.216]

Кавитационная эрозия. Процесс кавитации можно себе представить как возникновение полостей, каверн, вакуумно-газовых пузырьков в жидкости и последующее сокращение их и исчезновение. При замыкании этих полостей у поверхности металла, [c.86]

Энергичное движение пузырьков вследствие подачи их под давлением и в случае малой вязкости жидкости. Пузырьки перемещаются по всему объему, турбулизируя движение жидкости и тем самым вызывая энергичное перемешивание ее по всему объему, охваченному движением газовых пузырьков. Вспучивания жидкости при этом не наблюдается. [c.374]

Эта теория была применена к случаю схлопывания газового пузырька в воде при следующих условиях для жидкости с = = 1,45-103 м/с, р=1000 кг/м , роо=1,5 атм для газа Ра = =0,020 атм, рй = 2,6-10 2 у = с /с-о= Л, о=Ю мм. [c.144]

Влияние взаимодействия пузырьков. Модель пузырьковой жидкости, используемая в данной главе, основана на предположении об отсутствии взаимодействия газовых пузырьков в жидкости. Оценим расстояние между центрами газовых пузырьков, при котором это предположение справедливо. Исходим из уравнений (П. 12), описы-ваюш,их совместные колебания двух пузырьков газа радиусами и 2- Интегрирование велось методом Рунге — Кутта для четырех случаев импульсного нагружения пузырьков постоянным давлением равным 0,1 0,5 1 2 МПа. Предполагалось, что в начальном состоянии 7 10 = 0>23 10 см, радиус другого пузырька варьировался [c.99]

Если привести нелинейное обобщение теории колебаний газового пузырька в жидкости, о которой у нас речь шла выше, то можно получить уравнение состояния смеси (считая р/ржо малым параметром здесь Ржо — равновесное давление в жидкости и / — акустическое давление) [54]. На основе этого уравнения состояния можно определить эффективный показатель адиабаты смеси, т. е. ее нелинейный параметр у, выражение для которого было получено впервые в [55]. Этот нелинейный параметр оказывается на несколько порядков больше, чем нелинейный параметр чистой воды. Так, например, при объемном содержании воздуха в воде в отсутствие звука У 2-10 этот нелинейный параметр 7 5700 ( ). Ясно, что при таких больших значениях у нелинейные эффекты проявляются чрезвычайно сильно, большим становится и нелинейное поглощение [561. [c.168]

Физический механизм К. э. в акустич. поле определяется в основном микроударным воздействием при захлопывании кавитационных пузырьков и возникающими при их пульсациях акустич. микропотоками. Кавитационные пузырьки концентрируются на поверхности твёрдого тела преимущественно на неровностях и в микротрещинах, на мельчайших твёрдых частицах и газовых пузырьках в жидкости. Многократные гидравлич. удары, возникающие ири их захлопывании, вызывают локальное разрушение поверхности. После атого под действием акустич. микропотоков жидкость проникает внутрь образовавшихся углублений, где разрушающее действие ударных волн становится ещё более эффективным, и разрушение распространяется всё глубже. [c.154]

При рассмотрении возможного влияния акустических потоков типа рэлеевских и эккартовских на движение газовых пузырьков в жидкости следует различать две стороны вопроса 1) под действием акустических течений может измениться скорость поступательного движения пузырька [c.286]

Присутствие газовых пузырьков в жидкости, распыляемой акустическими колебаниями, тоже может влиять на распределение диаметров капель аэрозоля. На рис. 9 представлена гистограмма распределения по диаметру капель аэрозоля, полученного при распылении газированной (СО2) минеральной воды акустическими колебаниями частоты 21 кгц в режиме малых амплитуд [21]. Хотя вся гистограмма на рис. 9 смещена относительно гистограммы, показанной на рис. 6, в сторону больших значений диаметра, присутствие газовых пузырьков в жидкости почти не сказывается на форме кривой распределения. [c.345]

Однородные жидкости. Под понятием однородная жидкость разумеется по существу однофазная жидкость. Это может быть или газ или жидкость. Смесь этих двух компонентов, дающих в результате раздел на границе двух фаз жидкость—газ , что характеризуется диспергированием газовых пузырьков в жидкости, должна быть исключена из этого понятия. Конечно, жидкость может содержать в себе растворенный газ. Тогда предпосылки, на которых основывается тот или иной расчет, будут вполне справедливыми при условии, что давление, под которым находится жидкость, не будет падать ниже давления насыщения и освобождать газ из раствора (системы). Газированная жидкость может представлять или может содержать конденсируемые пары и в то же самое время попасть в объект исследования настоящей работы при условии, что область пористой среды, где пар находится в состоянии равновесия со сконденсировавшейся фазой при температуре системы, будет исключена из рассмотрения. Вполне очевидно, что систему жидкостей, состоящую из несмешивающихся компонентов, например, воду и нефть, нельзя рассматривать как однородную жидкость, если даже компоненты представлены диспергированной смесью. Действительно, как это станет очевидным из дальнейшего, условие однородности, принятое в этих строках, может быть создано только такой смесью жидкостей, которые полностью смешиваются друг с другом и остаются таковыми а протяжении всей системы. Хотя движение неоднородных жидкостей, в частности, газо-жидкостных смесей, имеет первостепенное значение для ясного понимания многих моментов в добыче нефти из подземных резервуаров, интерес к таким системам неоднородных жидкостей в значительной степени ограничен областью науки о разработке и эксплоатации нефтяных месторождений. [c.16]

Релей [1693] рассчитал силы, возникающие при смыкании сферического газового пузырька в жидкости. Если радиус газового пузырька уменьшается от начального значения до значения Я в жидкости с гидростатическим давлением то скорость V встречного движения частиц жидкости обратно пропорциональна радиусу уменьшающегося пузырька. Таким образом, при >0 и—>оо. Если это быстрое движение внезапно прекратится вследствие полного [c.504]

В данном разделе будет дан теоретический анализ движения газового пузырька с поверхностью, загрязненной ПАВ, в жидкости при больших докритических числах Ве. [c.70]

Таким образом, соотношение (3. 3. 36) является наиболее общим ДЛЯ определения средней скорости движения совокупности одинаковых газовых пузырьков в вязкой жидкости при наличии ПАВ. [c.109]

В предыдущих разделах данной главы были рассмотрены задачи о гидродинамическом взаимодействии газовых пузырьков, движущихся в жидкости, при условии неизменности их объемов. В данном разделе, согласно [41], дается теоретический анализ течения идеальной жидкости, содержащей движущиеся поступательно, растущие пузырьки газа. Несмотря на достаточно приближенный характер модели движения фаз, которая строится в этом разделе, ее использование дает возможность получить осредненные гидродинамические характеристики обеих фаз, близкие по своим значениям к реальным. [c.113]

Во второй главе в разд. 2.9 была решена задача о движении газового пузырька в жидкости при наличии однородного постоянного электрического поля. Используя результаты решения этой задачи в соответствии с [97], в данном разделе будет дан теоретический анализ процесса массообмена между пузырьком газа и жидкостью при тех же условиях движения фаз. Будем предполагать, что концентрация целевого компонента сначала была постоянной и однородной величиной в обеих фазах. В момент времени =0 на бесконечном удалении от поверхности пузырька концентрация целевого компонента в жидкости скачком изменилась. Как и в разд. 6.3, будем считать, что основное сопротивление мас-сопереносу сосредоточено в тонком пограничном слое вблизи поверхности газового пузырька. В этом случае уравнение конвективной диффузии будет иметь вид (6. 3. 4) [c.271]

Как известно [11 ], при достаточно больших числах Ке движение жидкости вдали от поверхности пузырька можно считать потенциальным, т. е. предполагать, что жидкость является идеальной (у=0, р=соп81) и ее частицы не совершают вращений ( =го1У= =0). Естественно, что газовая фаза внутри пузырька также считается идеальной (и =0). Задача определения профиля скорости и давления для обеих фаз при сделанных предположениях может быть решена стандартным образом (см., например, [11]). Приведем результаты решения данной задачи, которые в дальнейшем будут использованы при постановке и решении задачи об определении профиля скорости и сопротивления при обтекании сферического газового пузырька вязкой жидкостью при больших числах Ке. [c.39]

До сих пор при теоретическом анализе процессов коалесценции газовых пузырьков в жидкости предполагалось, что на газожидкостную систему не действуют внешние поля. Известно, что наложение внешнего электрического поля на рассматриваемую дисперсную систему приводит к увеличению вероятности коалесценции пузырьков определенных размеров и, следовательно, к существенному изменению распределения пузырьков газа по размерам в жидкости. Прежде чем перейти к постановке и рещению задачи об определении функции распределения пузырьков газа по размерам п V, t), обсудим вопрос о влиянии электрического поля на коалесценцию. Как известно, слияние пузырьков газа может произойти только при их столкновении. Однако не каждое столкновение является аффективным, т. е. не при каждом столкновении пузырьки коалесцируют. Эффективность коалесценции пузырьков определяется главным образом свойствами их поверхности. Поскольку точно учесть влияние свойств поверхности пузырька на эффективность коалесценции практически невозможно, используют усредненный коэффициент вероятности слияния двух пузырьков газа X. При х = 1 (случай, рассмотренный в предыдущем разделе) коалесценцию обычно называют быстрой, при х 1 — медленной. В разд. 4.4 показано, что при определенном значении напряженности электрического поля , j, деформированные полем пузырьки, имеющие в первом приближении форму эллипсоидов, начинают распадаться на более мелкие пузырьки. С другой стороны, при Е злектрическое поле увеличивает вероятность [c.158]

При скоростях барботажа, обычно имеющих место в технических устройствах, иена на поверхности двухфазного слоя быстро разрушается динамическим воздействием газа и жидкости. Поэтому, как правило, сколько-нибудь значительный слой практически неподвижной пены на поверхности динамического двухфазного слоя не наблюдается. Однако повышение устойчивости газовых пузырьков в жидкости оказывает большое влияние на структуру самого двухфазного слоя. В пенящейся жидкости пузырьки слабее агрегатируются и медленнее всплывают, а достигнув поверхности слоя, медленнее разрушаются. При этом резко увеличивается набухание и изменяется распределение плотности по высоте динамического двухфазного слоя. [c.73]

Под влиянием поверхностно-активных веществ поверхность газового пузырька в жидкости теряет подвижность, в силу чего сферические газовые пузырьки малых размеров (Я < 1 мм) всплывают в жидкости как твердые сферы [см, (1.207а)]. Формула (1.2076) подтверждается при всплытии газовых пузь[рьков в вязких жидкостях, где условия We < 1 и Re < 1 выполняются для достаточно крупных пузырьков (/ < 2 мм) [46]. [c.90]

Поведение газовых пузырьков в жидкости в звуковом поле экспериментально исследовали многие авторы [24, 33, 35—37]. Мупдри и Гют [35] с помощ,ью скоростной киносъемки наблюдали нелинейные колебания одиночного пузырька, находящегося на поверхности магнитострикционного излучателя на частоте 2,5 кгц. при различных уровнях звукового давления. Приведенные на рис. 4 кривые изменения во времени среднего радиуса пузырька показывают, что время, в течение которого мгновенный радиус пузырька 7 превышает его значение в состоянии покоя больше времени, когда Вд. Это подтверждает предположение о том, что диф- [c.269]

На основе уравпении (5.6.1) — (5.6.3) численно рассматривалась 127а] задача о радиальных пульсациях пузырька воздуха в воде, возникших в результате мгновенного при i = О повышения или понижения давления в жидкости вдали от пузырька с Ро л,о Ре, что, в частности, соответствует поведению газовых пузырьков в начале пузырьковой завесы прп входе в нее ударной волны и.ли волны разрежения. Теплофнзпческие параметры принимались в соответствии с (5.1.16), (5.1.18). Далее используется безразмерное время [c.280]

Здесь Ар = р—р — разность плотностей обеих фаз. Очевидно, что при движении газовых пузырей в жидкости отношение Др/р близко к единице, а ц 0. Можно показать (см., например, [6]), что характер движения пузырьков в жидкости определяется зависимостью критерия Re от критериев М и Ео. Следовательно, поведение газовых пузырей в данной жидкости (т. е. при заданном значении критерия М) определяется критериями Re и Ео. Графически это показано на рис. 3, заимствованном из [5] и пред-ставляюш ем зависимость критерия Re от критерия Ео при раз-.лпчных значениях критерия М. [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...