Устойчивость течения пленок

При проектировании ряда устройств необходимо располагать значениями скорости паровой (газовой) фазы, при которой пленка л<идкости частично или полностью срывается и в канале устанавливается эмульсионный режим течения пароводяного (газожидкостного) потока. Так, например, в пленочных сепараторах скорость паровой (газовой) фазы всегда должна быть значительно ниже значений, при которых начинается срыв пленки жидкости с поверхности канала. Наоборот, при отборе проб влажного пара (который ведется для установления солесодержания пара) скорость его в отводящей трубе должна быть выше значений, до которых возможно устойчивое течение пленки. [c.43]

В заключение этого параграфа необходимо сделать некоторые замечания относительно устойчивости течения пленки расплава. [c.193]

Все перечисленные обстоятельства дают основания надеяться, что результаты расчетов на базе уравнений ламинарного течения пленки расплава отвечают действительной картине процесса оплавления в широком диапазоне условий обтекания тела и позволяют определить его основные закономерности, которые будут также справедливы прп числах Re, близких к критическим. Заметим, что вязкость кварцевого стекла, наиболее интересного представителя стеклообразных материалов, столь высока, что при выходе расплава на боковую поверхность затупленного конуса он перестает увлекаться силами аэродинамического воздействия и как бы замерзает . Тем самым отпадает вопрос об устойчивости течения пленки [Л. 8-2]. Это намного упрощает расчетную схему, поскольку основным процессом на поверхности теплозащитного покрытия ста-194 новится не стекание пленки, а испарение стекла. [c.194]

УСТОЙЧИВОСТЬ ТЕЧЕНИЯ ПЛЕНОК [c.287]

Репин А. Д. Устойчивость течения пленки жидкости, движущейся [c.226]

Устойчивое течение пленки жидкости, обеспечивающее оптимальную смачиваемость поверхности и стабильность парообразования, важно при оценке процесса в испарителе тонкопленочного типа. Для расчета минимальной плотности орошения можно использовать зависимость [c.158]

Напротив, проблема устойчивости ламинарного течения пленки с гладкой поверхностью в рамках классической линейной теории устойчивости решается достаточно строго. Результаты анализа представляют определенный интерес. [c.165]

Далее рассмотрим, каким образом влияет на устойчивость поверхностное натяжение. Будем для простоты анализировать случай течения пленки по вертикальной поверхности gy = 0). Анализ выражения в квадратных скобках в соотношении (4.20) убеждает, что при учете сил поверхностного натяжения ламинарное течение вдоль вертикальной поверхности будет неустойчивым при любых числах Рейнольдса. Неустойчивость будет возникать при к<к (т.е. в длин- [c.167]

При ламинарном течении %=<% и v=V. При турбулентном течении Отсюда следует, что при действии только этого критерия устойчивость ламинарной пленки имеет место при [c.132]

С увеличением продолжительности травления свыше 2 мин показатели нагрузки и микротвердости соответственно составили 11 и 15%. Однако при этом значительно увеличилась шероховатость поверхности, следовательно, ухудшилась ее контактная выносливость. Однако износостойкость деталей при травлении повышается. Это можно объяснить тем, что в результате химического взаимодействия кислот с металлом образуется устойчивая окисная пленка, снижающая коэффициент трения. Опыты показали, что травление сверл, разверток, метчиков и т. п. в растворе, состоящем из 5% азотной, 10% серной кислот и 5% медного купороса на 1 л воды, в течение 4—8 мин повысило их износостойкость в 1,5 раза. [c.235]

На рис. 3 показана фотография пленочного кипения на горизонтальном графитовом стержне. В определенной мере характер течения пленки зависит от величины тепловой нагрузки. С повышением последней устойчивость парового слоя увеличивается. При небольших тепловых нагрузках пар отрывается с верхних образующих горизонтальной трубы. По мере повышения тепловой нагрузки линия отрыва смещается ближе к нижней части цилиндра. [c.131]

Вопросы устойчивости ламинарного течения пленки, таким образом, приобретают важное значение и для расчета теплообмена. При этом различают конвективную и абсолютную неустойчивость. При конвективной неустойчивости возмущение, раз возникнув, увеличивается со временем, однако при этом оно сносится вниз по потоку. Под абсолютной неустойчивостью понимают неустойчивость, характеризующуюся нарастанием возмущения во времени в данной точке потока. При наличии абсолютной неустойчивости строго ламинарное течение не может быть осуществлено. [c.57]

Если равенство (4-2-27) не выполняется, решение Нуссельта приобретает условный характер ввиду физически трудно, объяснимого скачка толщины пленки при х=хи Кроме того, условие ламинарности течения может не выполняться. Появляющееся согласно расчету расслоение по направлению скорости течения пленки требует специального исследования на устойчивость. [c.83]

Рассмотрение устойчивости течения привело к уравнению, дающему связь между турбулентными напряжениями и состоянием поверхности пленки, неровности которой характеризуются пульсационными векторами х и п [c.103]

Процесс разрушения пленки сильно зависит от состояния поверхности диска, расхода и физических свойств жидкости (рис. 7.15). Уменьшение вязкости приводит к повышению устойчивости пленочного течения, аналогично влияет и увеличение расхода жидкости. Шероховатость поверхности улучшает смачивание и при пленках, толщина которых существенно превышает величину микровыступов, ведет к повышению устойчивости течения. [c.286]

I Функциональная зависимость, описывающая влияние структурных, кинематических параметров течений пленок и состояния поверхности диска на нижнюю группу устойчивости жидких пленок, представляется [c.288]

Волны на поверхности пленки влияют не только на устойчивость течения, но и на энергообмен с окружающей средой по аналогии с неподвижной стенкой, покрытой пленкой. Волны могут существенно превышать шероховатость диска и увеличивают среднее касательное усилие, приложенное к поверхности раздела двухфазного пограничного слоя на диске, и способствуют передаче количества движения газу. Волновая структура на границе раздела фаз приводит к деформации профиля скорости в газе п увеличению гидравлического сопротивления диска. В рассматриваемом случае волны на поверхности пленки представляют не что иное, как подвижную шероховатость. Очевидно, волновая структура поверхности пленки приводит также и к увеличению пульсаций составляющих мгновенной скорости и степени турбулентности газа. [c.289]

В работе [Л. 6], посвященной исследованию устойчивости плоского течения пленок, найдено изменение во времени амплитуды длинноволнового возмущения [c.287]

При исследовании течения пленок на пластине и поверхностях профилей решеток турбомашин неоднократно обнаруживались явления разрушения пленок с образованием сухих участков. Необходимым условием образования устойчивого участка является равенство сил давления жидкости на внутреннюю границу пленки силам поверхностного натяжения на границе пленки и сухого участка поверхности тела. Из этого условия в [Л. 169] получены массовый критический расход пленки на единицу длины, при котором образуется сухой участок [c.291]

Настоящая работа имела целью с помощью кинематографического исследования выяснить характер течения паровой пленки на вертикальной поверхности нагрева и механизм испарения в паровую пленку. Наряду с этим были поставлены опыты в целях выяснения влияния на устойчивость течения парового слоя конструктивного оформления границ поверхности нагрева. Экспериментально проверялась целесообразность замены линейного размера в формуле (1) через величину для длинных поверхностей нагрева. [c.129]

От числа Re также зависит режим течения пленки на ее границе с паровым потоком. Рост касательных напряжений, обусловленный увеличением числа Re, повышает интенсивность срыва и уноса жидкости. Для тех участков поверхности лопаток, где пленка близка к потере устойчивости, этот процесс можег вызывать существенное изменений расхода жидкости в ней. [c.179]

Одно из основных преимуществ металлокерамических вкладышей заключается в наличии в них пор, способствующих образованию устойчивой масляной пленки в подшипнике. В результате предварительной пропитки вкладыша (втулки) в нагретом масле большое количество капилляров вкладыша заполняется маслом и благодаря этому трущаяся поверхность обеспечивается смазочной пленкой в течение длительного времени. [c.277]

В данной книге принято понятие практической теплостойкости лакокрасочного покрытия. Под этой характеристикой понимается сохранность покрытия при длительной эксплуатации в условиях повышенной температуры (выше 120° С), а также достаточная устойчивость лакокрасочной пленки к кратковременным нагревам до температуры, превышающей температуру эксплуатации. После кратковременного высокотемпературного воздействия покрытия не должны утрачивать способность к дальнейшей защите поверхности от коррозии в течение определенного времени. [c.267]

Алюминий — обычно весьма устойчивый металл, подвергается коррозии на участках, где поступление кислорода слишком медленное, чтобы на поверхности сохранялась устойчивая защитная пленка. Несомненно, что полное исключение кислорода, необходимое для получения этого эффекта, может редко встречаться в эксплуатационных условиях, но в лабораторных опытах это явление может быть воспроизведено. Девис описал опыты, в которых алюминиевые пластины помещались в обескислороженную дистиллированную воду, изолированную от доступа кислорода образцы не подвергались каким-либо изменениям в течение нескольких недель, после чего на них начиналось выделение водорода и быстрая коррозия. Это явление наблюдалось через 4 недели при 40° С, однако и при комнатной температуре оно также имело место небольшие добавки силиката натрия прекращали процесс [41 ]. [c.199]

Укажем, наконец, что двухфазное течение в охлаждаемых трубах (конденсация движущегося в трубе пара) характеризуется уменьшением скорости смеси по длине канала по этой причине его структура очень сильно зависит от ориентации канала. В вертикальных охлаждаемых каналах устойчивое течение практически возможно лишь для опускного парожидкостного потока, так как при встречном движении пленки конденсата и пара велика вероятность захлебывания (см. гл. 4). При опускном движении конденсирующегося пара в вертикальной трубе самым естественным и основным является кольцевой режим течения. В горизонтальных трубах при малых скоростях смеси всегда возникают расслоенные структуры. Однако при конденсации жидкая пленка непрерывно образуется по всему периметру канала и затем стекает вниз. Поэтому здесь также наблюдается кольцевая структура с большой и увеличивающейся по длине несимметрией в распределении толщины жидкой пленки по периметру трубы. Большая часть расхода жидкости в направлении течения приходится на нижнюю часть сечения канала — ручейковая структура, тогда как наиболее интенсивная конденсация происходит по верхней части периметра, где пленка конденсата тонкая. [c.340]

Входные линии установок по подготовке нефти и газа обычно подвергаются защите ингибиторами, применяемыми для защиты оборудования добычи нефти и газа, и дополнительный ввод ингибиторов здесь предусматривается только при выявлении активизации коррозионных процессов. Для защиты от коррозии технологических линий деэмульсацион-ных установок раствор ингибитора подается дозировочным насосом в трубопровод ввода сероводородсодержащей водонефтяной эмульсии с промысла. Как правило, раствор ингибитора постоянно вводится в технологические линии установок по подготовке газа после сепараторов первой ступени и периодически (при необходимости) - в выходные линии. Кроме того, на установках по подготовке газа практикуется применение других специфических методов ингибиторной защиты. Это периодическая (1—2 раза в полугодие) закачка концентрированного ингибиторного раствора в аппараты и емкости после их отключения и снижения давления, выдержка раствора в них в течение 1 ч для создания устойчивой защитной пленки, В. местах >силенной коррозш . ь ных зонах, возможно применение обработки в период планово-предупре дительных ремонтов концентрированными растворами ингибиторов с пониженными технологическими (низкой растворимостью в водно- [c.179]

Входные линии установок по подготовке газа обычно подвергаются защите ингибитором, применяемым для защиты оборудования добычи газа, и дополнительный ввод ингибитора здесь предусматривается только при выявлении активизации коррозионных процессов. Как правило, ингибиторный раствор постоянно вводят в технологическую линию установок по подготовке газа после сепараторов первой ступени и периодически — в выходные линии. Кроме того, на установках по подготовке газа практикуется применение других специфических методов ингибиторной защиты. Это периодическая (1—2 раза в полугодие) закачка в аппараты и емкости после их отглушения и снятия давления концентрированного ингибиторного раствора, выдержка его в течение не более 1 ч для создания устойчивой защитной пленки и последующего слива. Возможно применение в местах усиленной коррозии, обычно в застойных зонах, обработки в период планово-предупредительных ремонтов концентрированными ингибиторами с пониженными технологическими (низкой растворимостью в водных углеводородных растворах и повышенной вязкостью) и повышенными защитными свойствами или обычно применяемыми ингибиторами в комплексе с загустителями. При осушке газа диэтиленгликолем возможно использование периодического (ежедневного) в небольших количествах (до 10 л) ввода концентрированного ингибитора в котел регенерации. Для предотвращения растрескивания при очистке газа рекомендуется периодический ввод ингибитора в оборудование, контактирующее с регенерированными растворами этаноламинов. [c.180]

В горизонтальных и наклонных трубах при больших скоростях жидкости наблюдаются такие же режимы течения, как и в верти кальных. Однако с уменьш1ением скорости и угла наклона трубы к горизонту поток становится все более асимметричным (в верхней части сечения трубы паросодержание выше, чем в нижней). При этом в горизонтальных и в трубах, имеющих малый наклон, возможны расслоенные режимы течения (рис. 1.7). Расслоенные режимы могут возникать также в изогнутых трубах, где под действием центробежных сил жидкость отжимается к наружной образующей гиба, а пар — к внутренней. Однако это наблюдается только при низких иаросодержаниях. При высоких паросодержаниях поперечные циркуляционные токи создают устойчивую жидкостную пленку по всему периметру трубы. [c.14]

На поверхности вертикальных пластин и труб интенсивность теплоотдачи, как показывают опытные данные, обычно оказывается более высокой, чем вычисленная по формуле Нуссельта (4-18). Это объясняется тем, что в действительности в этих условиях наблюдается Болновое течение пленки конденсата . П. Л. Капица [34] показал, что такой характер стекания ламинарной пленки жидкости является более устойчивым. [c.145]

Здесь Релей явно использовал аналогию с указанными выше ячейковыми течениями, которые возникают в подогреваемых снизу тонких горизонтальных пленках жидкости, изученных Г. Бенардом [37] и др. Причем при известных условиях получались правильные шестиугольные ячейки жидкости типа пчелиных сот. При больших разностях температур указанное устойчивое течение сменялось неустойчивым, довольно беспорядочным течением. Для потока, находяш,егося между вращающимися цилиндрами, вместо расслоения от воздействия силы тяжести имеет место расслоение от воздействия центробежных сил. Нейтральная форма ячейковых течений с учетом трения изучалась Г. И. Тэйлором [38], который получил отличное совпадение теории и эксперимента. Ячейковые течения в пограничном слое впервые были изучены Г. Гёртлером [39]. Расчетные методы таких ячейковых течений в пограничном слое лишь недавно строго обоснованы Г. Хеммерлином [40]. К сожалению, удачное название ячейковые течения было в последнее время заменено на вихревую неустойчивость . Понятие неисчезающего вектора здесь имеет такой же смысл, как поступательные волны в асимптотической теории устойчивости. Интересно отметить, что> в динамической метеорологии [41] исследуются волны, которые движутся в направлении вращения Земли при этом возмущение составляющих скорости происходит как в широтном направлении, так и по вертикали. Естественно, что образование ячеек происходит здесь в вертикальном направлении. [c.15]

Обычно различают конвективную (сносовую) и абсолютную неустойчивость пленки. При сносовой неустойчивости возмущение, приложенное к некоторой точке пленки с заданой частотой, будет увеличиваться по потоку. В этом случае возмущение увеличивается со временем, однако вместе с тем оно сносится по течению. Если же возмущение возрастает в данной точке со временем, то ламинарное течение пленки не может существовать — оно обладает абсолютной неустойчивостью. В качестве критерия устойчивости в работе [Л. 15] предлагается следующее отношение [c.287]

Таким образом, внутриканальная сепарация при режимах течения пленки, характерных для зоны III и частично для зоны II, определяется критическим расходом пленки в окрестности влагоулавливающей щели. Экспериментально установлено, что включение или отключение предыдущей щели практически не отражается на сепарации влаги из последующей щели (см. рис. 8-20,а). Это может быть объяснено малой устойчивостью движения пленки из-за отрыва гребней волн и разруще-иия пленки под действием падающих капель (см. гл. 3). Существует некоторое минимальное расстояние между щелями, при котором их взаимное влияние еще не наблюдается, поэтому максимальной эффективности внутриканальной сепарации можно ожидать при отсосе влаги со всей поверхности сопловых лопаток (например, если лопатка изготовлена из пористого материала). [c.176]

В книге на совремнном уровне рассмотрен комплекс проблем, возникающих при трактовке явлений образования и течения пен в пористых средах, и критически проанализирован имеющийся экспериментальный материал. Книга охватывает проблемы структурообразования пен в пористых средах, смачивания и устойчивости пенных пленок в статических и динамических условиях. Особое внимание уделено физическим механизмам, ответственным за аномальное сопротивление пен в пористых средах. Цель книги — привлечь внимание широкого круга научных работников к новой междисциплинарной проблеме и стимулировать дальнейшие исследования. [c.2]

Наличие расклинивающего давления Il(hi) в формуле (6.9) гарантирует устойчивость смачивающей пленки. В динамических условиях течение в пленке управляется динамическим капил- [c.117]

Водостойкость. Устойчивость лаковых пленок при погружении их в холодную воду обычно определяют по методу, описанному в ASTM, D 154-47. Для испытания на водостойкость лак наливают на жестяную пластинку и затем в продолжение 48 час. сушат его в лаборатории в вертикальном положении, после чего верхнюю часть пластинки погружают в холодную воду. Пластинку периодически осматривают в течение по крайней мере 18 час. до начала появления побеления. После установленного техническими условиями срока погружения, т. е. через 18, 24 или 48 час., пластинку вынимают из воды и определяют степень ее побеления. В некоторых случаях побеление пленки не исчезает длительное время, в других же случаях оно почти сразу исчезает после извлечения пластинки из воды. Продолжительность исчезновения побеления также фиксируется. После 48 час. погружения в воду следует определить относительную твердость и адгезию части пленки, находившейся в воде, и сравнить их с твердостью и адгезией пленки, не погруженной в воду. Эти испытания обычно производят ногтем или перочинным ножом. [c.738]

При изменении природы щелочной агрессивной среды путем присадки таких реагентов, как нитрат натрия, масляной кислоты и т. д., указанная деформация образцов приостанавливается в результате образования устойчивых защитных пленок. Опыты показали, что при наличии на образцах защитных пленок отрицательные значения потенциалов не являются опасными. Так, например, было обнаружено, что в случае равномерно распределенного напряжения, равного 45 кг мм , и при наличии в щелочном растворе 40% КаКОз потенциалы образцов сравнительно быстро принимали положительное значение и в последующем почти не менялись (см. фиг. 8, кривая 5), в то время как при наличии некоторой концентрации напряжения потенциалы оставались в течение всего опыта отрицательными (см. фиг. 8, кривая 7). Аналогичное изменение потенциалов наблюдалось и при напряжении 36 кг мм и при наличии надреза в образцах. В обоих случаях весовое содержание водорода в образцах не превышало 0,0008%. [c.378]

Устойчивость пленки после просушки увеличивается особенно значительно она повышается после нагревания при 150—200 °С. В этом случае она становится менее растворимой в разбавленных минеральных кислотах. Пленка способствует повышению адгезии наносимых на нее лакокрасочных покрытий при испытании солевым обрызгиванием пленка, покрытая одним слоем краски, оказалась более устойчивой, чем пленка, полученная анодным оксидированием и покрытая тремя слоями краски. ХТленка обладает высоким электросопротивлением и может поэтому защищать также от контактной коррозии. Пленка обладает хорошей эластичностью ее гибкость близка гибкости алюминия она допускает деформацию, изгиб и глубокую вытяжку металла [13]. При нагревании до температуры плавления алюминия защитные свойства пленки не изменяются. Она устойчива к воде, спиртам, растворителям и разбавленным щелочам и кислотам. Описанный метод позволяет получать пленки и при комнатной температуре в течение 5 мин. [c.263]

На рис. 2.2.1 представлены результаты расчета средней плотности орошения для пленки жидкости, взаимодействующей с газовым потоком. При одной и той же толщине пленки жидкости зависимость плотности орошения от волнового числа проходит через мжсимум. Максимум на кривой расход - волновое число (см. рис. 2.2.1) соответствует оптимальному режиму течения пленки жидкости, взаимодействующей с газовым потоком. Таким образом, при взаимодействии газового потока с волновой пленкой жидкости в режимах нисходящего и противоточного течений пленки жидкости и газа наблюдаются оптимальные волновые режимы. Отличительной особенностью этих режимов является то, что они наиболее устойчивы по отношению к малым возмущениям и, как было отмечено ранее для случая гравитационного стекания пленки жидкости, наиболее часто реализуются в эксперименте. [c.39]

В зависимости от величины числа Рейнольдса Ке = Q/ь, где Q — плотность орошения (т.е. объемный расход жидкости на единицу ширины пленки), течение жидкости в гравитационной пленке может осу-ш,ествляться в ламинарном, волновом и турбулентном режимах. Известно [5, 23, 180], что ламинарный режим теряет устойчивость при значениях критического числа Рейнольдса Ке = 2 Ч- 6. Однако известно также [23], что реальное появление волн наблюдается лишь начиная с точки, существенно смещенной вниз по потоку. Во всяком случае, даже для чисел Рейнольдса 6 Ке 400, соответствующих волновым режимам [5], значительная часть длины пленки будет без-волновой. Если учесть, что эта длина существенно превосходит длину начального участка, где происходит формирование стационарного профиля скорости и установление толщины пленки, то следует признать, что гидродинамические закономерности установившегося ламинарного течения пленки при равновесии вязких и гравитационных сил являются определяющими при расчете интенсивности массообмена во многих аппаратах. Таковы, например, широко распространенные в химической и нефтехимической промышленности насадочные абсорбционные и ректификационные колонны, где пленки стекают по поверхности насадочных тел, протяженность которых не превышает нескольких сантиметров (кольца Рашига, кольца Палля, седла Берля и др. [180]). [c.21]

При кипении на раскаленной проволоке (см. рис. 2.66) также возникает устойчивая паровая пленка, теплообмен в которой определяется теплопроводностью пара. Интенсивность теплообмена и здесь невысока. Если ввести ряд упрощающих предпосылок, то задачу можно рещить аналитически, аналогично тому, как рещена она Пуссельтом для пленочной конденсации. Для ламинарного режима течения пара в пленке получено [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...