Свободное движение малой капли

СВОБОДНОЕ ДВИЖЕНИЕ МАЛОЙ КАПЛИ [c.32]

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]

Несмотря на закрепленную поверхность, вследствие движения молекул центр масс капли свободно флуктуирует по части ее объема, т. е. совершает внутреннее трансляционное движение. Этот эффект, незаметный у макроскопической капли, становится весьма существенным в малых капельках. Сравним статистические суммы кластера (Z ) и стационарной капли (Z ), имеющих одинаковое число молекул. Для кластера выражение (166) запишем в виде [c.68]

Исследовался важный вопрос об оптимальной высоте падения капель, для которой четко сформированное вихревое кольцо проходит наибольший путь. Установлен периодический характер зависимости глубины прохождения кольца от высоты падения капли, причем расстояние между соседними максимумами высоты хорошо коррелировали с пересчитанным на длину периодом собственных колебаний капли относительно сферической формы. Причины образования вихревых колец при падении капли на свободную поверхность жидкости объяснены следующим образом [239). Движение окружающей каплю жидкости вначале очень схоже с движением жидкости вокруг твердой сферы того же размера. Когда сфера движется, то касательная скорость ее отличается от касательной скорости сферы, поскольку жидкость обтекает последнюю. Если сфера жидкая, как и среда, в которой она движется, то не будет резкого разрыва в скорости, а только очень быстрое ее изменение, т.е. будет происходить конечное изменение скорости на исчезающе малом расстоянии. Такое изменение эквивалентно вихревому слою, покрывающему сферу, причем вихревые линии являются горизонтальными окружностями, и если жидкость вязкая, то завихренность в слое диффундирует внутрь и вовне. По мере паденйя капли сопротивление делает ее более плоской, пока она не станет дискообразной. К этому времени, однако, она будет наполнена вихревым движением, и поскольку дискообразная форма имеет неустойчивую конфигурацию завихренности, диск должен превратиться в устойчивую конфигурацию в виде яркого кольца. Наиболее важным свойством жидкости является ее вязкость. Когда капля станет дискообразной, то внутри нее должно быть достаточно вихревого движения, чтобы привести его к превращению в кольцо. Если вязкость слишком мала, то вихревое движение не будет иметь достаточно времени д..я удаления от поверхности капли, пока она дискообразна, и, таким образом, капля будет продолжать сплющиваться и превратится в тонкий слой с полосками вихревого движения вместо превращения в кольцо если вязкость слишком большая, то вихревое движение продиссипирует прежде, чем капля станет дискообразной. [c.232]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...