Исследование структуры жидкости

Экспериментальные исследования структуры жидкости, кристаллизации и модифицирования в большинстве случаев проводили на модельных материалах — органических веществах, водных растворах, солях, легкоплавких металлах и полупроводниках. Результаты этих исследований используются при выборе способа воздействия на расплав с целью улучшения качества стального слитка. [c.9]

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЖИДКОСТИ [c.12]

Прямое исследование структуры жидкостей может быть выполнено с помощью дифракции рентгеновских лучей, нейтронов и электронов. Дифракция рентгеновских лучей — наиболее часто применяемый способ. Коротковолновый, монохроматический и строго параллельный пучок рентгеновских лучей направляют на тщательно очищенную поверхность жидкого расплава, находящегося в широком тигле, подогреваемом снизу небольшой печью. Измеряют интенсивность рассеянного излучения в зависимости от угла рассеяния 0. Получаемые результаты обычно представляют в виде графика зависимости / от sin 0Д, где X — длина волны падающего луча. [c.15]

В СССР систематические исследования структуры жидкостей при помощи, дифракции рентгеновских лучей были начаты В. И. Даниловым в 1932 Прим. ред. [c.9]

При исследовании структуры жидкости наибольший интерес представляет атомная плотность р (г). Эту величину можно определить следующим образом [c.18]

Исследованию структуры жидкостей методом дифракции рентгеновских лучей посвящены обзоры [30, 52, 28]. В работе [28] дается также краткое описание различных установок и методов. Во всех трех обзорах обсуждаются аналитические выражения, используемые для получения структурных данных по результатам экспериментов по рассеянию. [c.52]

Настоящая глава посвящена применению метода рассеяния нейтронов к исследованию структуры жидкостей. Основное внимание уделяется статическому структурному фактору S ( ) методы преобразования результатов на язык обычных корреляционных функций в г-пространстве не рассматриваются, так как эти вопросы подробно обсуждались в предыдущей главе. Фурье-образ S (А, ш) временной корреляционной функции также будет рассматриваться лишь в тех аспектах, которые непосредственно связаны с определением S (к) полное изложение свойств S к, ) и экспериментальных методов их исследования можно найти в гл. 7 первого тома. [c.67]

Экспериментальное исследование структуры потока в криволинейных трубах показывает, что под воздействием массовых сил в поперечном сечении потока возникают вторичные течения в форме парного вихря (рис. 8.7). Направление вращения жидкости в замкнутых контурах определяется направлением действия массовых сил благодаря наибольшей скорости осевого движения потока в центральной части трубы здесь возникает наибольшая центробежная сила, которая заставляет перемещаться частицы жидкости от оси изгиба трубы к периферии. При этом вблизи стенок, лежащих в плоскости изгиба, возникают обратные токи (к оси изгиба). [c.350]

В настоящее время разработаны и успешно применяются численные методы-решения многих теплофизических задач расчет температурного состояния-твердых тел, температурных полей в потоках жидкости и газа, в жидких и газовых прослойках, заключенных в неподвижные или вращающиеся полости исследование закономерностей движения теплоносителя с целью выявления механизма процессов теплообмена исследование структуры пограничного слоя, теплообмена и трения на твердой поверхности и т. п. Одним из наиболее успешно развивающихся направлений использования математического эксперимента в теплофизических исследованиях является изучение закономерностей тепломассообмена и трения в потоках жидкости и газа с использованием теории пограничного слоя. Поэтому в качестве примера рассмотрим более подробно основные этапы математического эксперимента по исследованию сопротивления трения и теплоотдачи турбулентного потока к твердой поверхности. Ограничим задачу случаем стационарного течения несжимаемой жидкости с постоянными теплофизическими свойствами около гладкой плоской поверхности (в общем случае проницаемой). [c.66]

Приведем простой пример определения весовой, передаточной и переходной функций для простого химико-технологического объекта, описываемого одним обыкновенным дифференциальным уравнением. Пусть имеется реактор идеального перемешивания (рис. 2.5), в который с объемной скоростью L поступает жидкость с растворенным в ней трассером — веществом, которое химически не взаимодействует с другими веществами и используется при исследовании структуры потоков в аппарате. Обозначим концентрации трассера на входе в аппарат и на выходе из него, соответственно, через Сах(<) и Свых(0> объем жидкости в аппарате — через V. Расход жидкости L будем считать постоянным. [c.73]

Рассмотрим наиболее простую методику исследования структуры потоков, заключающуюся в следующем. В поток жидкости или газа, поступающего в аппарат, вводят индикатор — вещество, не вступающее ни в какие реакции и не участвующее ни в каких массообменных процессах,— и регистрируют концентрацию индикатора на выходе из аппарата. При определении коэффициентов математических моделей структуры потоков (например, коэффициентов перемешивания) чаще всего используют метод моментов. [c.279]

При использовании зависимости (3-82) в исследованном интервале температур отклонения опытных данных по теплопроводности полиорганосилоксановых жидкостей [Л. 64] от рассчитанных по уравнению (3-80) не превышают 4%. Зависимость (3-82) может быть использована и для других жидкостей с молекулами линейной структуры. Для всех исследованных полиорганосилоксановых жидкостей уравнение (3-80) хорошо описывает температурную зависимость коэффициента теплопроводности от плотности. При расчете абсолютных значений коэффициента теплопроводности необходимо учитывать зависимость A=f(M) по уравнению (3-82). [c.224]

При нахождении коррелирующих соотношений по (3-89) представляют интерес условия, обеспечивающие возможность получения однозначных зависимостей (температура пиролиза 420—440°С, температура радиолиза 200—400°С, содержание ВК продуктов 0—30% по массе). К настоящему времени опубликованы данные об изменении свойств лишь соединений класса полифенилов. Анализ этих исследований показал, что при разложении теплофизические свойства изменяются в различной степени [Л. 5, 25, 77, 79, 91]. Если теплоемкость, теплопроводность и плотность изменяются сравнительно мало, то вязкость весьма существенно. Это связано с неодинаковым влиянием структуры жидкости на теплофизические свойства. [c.229]

Результаты исследований переноса жидкостей разными авторами приведены в табл. 6-6. В этой таблице кк М являются инвариантами тензора А Ац — симметричные тензоры, которые являются функциями структуры пористой среды и свойств жидкости. Постоянные di(t= 1, 2, 3) характеризуют конфигурацию пористой структуры 1. [c.442]

В обычно применяемых магн. полях 10 —10 Э частоты ЯМР попадают в диапазон коротких радиоволн Гц), а ЭПР - в диапазон СВЧ (10 —IQi Гц). М. р. можно наблюдать методом двойного резонанса. Спектры М. р. чувствительны к различным внутр. полям, действующим в веществе, поэтому М. р, применяется для исследования структуры твёрдых тел и жидкостей, атомной и молекулярной динамики и т. п. [c.689]

НЕЙТРОНОГРАФИЯ — совокупность методов исследования структуры и свойств вещества с помощью рассеяния нейтронов низких энергий (< 1 эВ). Длина волны де Бройля медленных нейтронов соизмерима с межатомными расстояниями в конденсир. средах, что позволяет изучать взаимное расположение атомов (см. Нейтронография структурная). Масса и кинетич. энергия нейтрона соизмеримы с массой атома и энергией межатомных взаимодействий в веществе, что позволяет с помощью неупругого рассеяния нейтронов исследовать динамич, свойства отд. атомов и молекул в среде. Магн. момент нейтрона взаимодействует с магн. моментами атомов, что позволяет по интенсивности и поляризации магн. рассеяния определять величины магн. моментов атомов, их взаимное расположение и ориентацию, динамич. свойства (см. Магнитная нейтронография). Н. применяется для исследования структурных, динамич. и магн. свойств практически всех известных форм конденсир. состояния вещества, от простых жидкостей и кристаллов до биологических макромолекул. [c.284]

Карты режимов для двухфазного потока в обогреваемых каналах. Исследования структуры потока кипящей парожидкостной среды при вынужденном движении в трубах, кольцевых и прямоугольных каналах выявили существенные различия между двухкомпонентными изотермическими течениями и кипящей жидкостью. Как следствие попытки использовать карты Бейкера, Гриффитса и других для пароводяных потоков в обогреваемых трубах не привели к положительным результатам. Насколько известно авторам, до настоящего времени в литературе отсутствует карта режимов течения кипящей жидкости для широкого диапазона давлений и различных жидкостей. [c.46]

Одной из наиболее серьезных проблем экспериментального исследования двухфазных жидкостей, все еще не решенной, является создание необходимых измерительных приборов и соответствующей методики измерения. Комплекс необходимых измерительных приборов для двухфазной области должен включать прежде всего измерители термодинамических и теплофизических параметров (давлений, температур, мгновенных весовых или объемных концентраций и других параметров отдельно паровой и жидкой фаз), приборы для измерения скоростей движения частиц пара и жидкости, геометрической структуры влажного пара (формы и размера частиц разрывной фазы, расстояния между частицами), траекторий движения частиц пара и жидкости, толщины пленки жидкости, акустических свойств влажного пара, плотности потока и т. д. [c.388]

Исследование структуры паровой струи производилось методом конденсации пара на холодной поверхности, примененным ранее для исследования сверхзвуковой паровой струи в вакууме [Л. 2]. Этот метод является особенно удобным, поскольку внесение холодных поверхностей в область сверхзвуковой паровой струи не искажает структуру струи, так как практически весь пар, соприкасающийся с повер.кностью, конденсируется (количество жидкости, испаряющейся с поверхности конденсатора, ничтожно мало из-за низкой упругости пара при температуре конденсатора). Так, для условий эксперимента при ст 20°С, количество испаряющегося масла составляло 10 —7 10 г/сж сек. [c.452]

Жидкий металл как основной исходный продукт металлургического производства требует детального изучения. Структурное состояние расплавленных металлов и сплавов определяет процессы, протекающие при формировании стального слитка. Исследователи и практики проявляют большой интерес к результатам исследования структуры и свойств жидкости, пытаясь установить связь характеристик расплава с параметрами кристаллизации. Однако и в учебной, и в оригинальной литературе эти вопросы не всегда изложены достаточно подробно. [c.10]

В настоящей главе подробно рассмотрены и проанализированы результаты дифракционных методов исследования и предлагаемые модели структуры жидкости. [c.11]

В последнее время возобновились исследования жидких металлов и аморфных пленок электронографическим методом. Исследователи считают, что аморфные пленки, получаемые напылением металлов и сплавов на различные подложки в вакууме или закалкой жидкости, представляют собой надежные объекты для изучения структуры ближнего порядка соответствующей жидкости, ибо структура вещества в аморфном состоянии близка к структуре жидкости [35, с. 162—178]. [c.25]

В последние годы большое внимание в физике конденсированной среды уделено исследованию процессов переноса в материалах с неупорядоченной структурой - жидкостях, стеклах, сильно легированных полупроводниках, неоднородных проводниках. Примерами последних могут служить сильно спрессованные смеси проводящих и непроводящих материалов двухфазные системы, в которых одна фаза обладает значительно большей проводимостью, нежели другая микропористые стекла, поры которых заполнены различными веществами. Особый интерес представляют собой ультрадисперсные среды, состоящие из малых частиц с размерами 1 10 -1 10 м. [c.5]

Развитие теории жидкого состояния связано с широким использованием дифракционных методов для исследования структуры жидкости. Рентгеновские, электро-но- и нейтронографические методы позволяют определить параметры ближнего порядка (координационные числа и размеры упорядоченных микрообластей) и рассчитать, к какому типу структур относятся обнаруживаемые микрогруппировки. На молельных материалах представляется возможным установить влияние атомов различного рода примесей на структуру ближнего порядка жидкости. [c.10]

Е. 3. Спектор и С. Ф. Хохлов [49, с. 55—63] анализируют некоторые трактовки результатов рентгеновских исследований структуры жидкостей и приводят сравнительные данные по межатомным расстояниям в металлах с г. ц. к. решеткой в твердой и жидкой фазах, сви-детельствующ,ие о связи структуры ближнего порядка жидкости с кристаллической структурой, как например в Ni, Си, Аи, Ag, у которых межатомные расстояния в твердой и жидкой фазах почти совпадают. [c.41]

Знакомясь с опубликованными исследованиями структуры жидкостей, нетрудно увидеть, что имеется четьфе широко используемых метода расчета числа Обозначим для определенности эти методы буквами А, В, С, О ж рассмотрим их по порядку. Обычно, хотя и не всегда, эти методы дают последовательно возрастающие численные значения Л 1, т. е. и т. д. Все четыре метода проиллюстрированы на фиг. 2, где построен график зависимости 4лг р (г) от г. Эта типичная кривая соответствует функции распределения жидкого аргона при температуре немного ниже критической и значениях плотности, приблизительно на 50% превышающих рс. Для удобства сравнения результатов показано положение максимума функции Гмакс- Показан также левый скат второй координационной сферы (получающийся вычитанием из 4яг р [г) заштрихованной зоны). [c.28]

В связи с рентгенографическими исследованиями структуры жидкостей развились две теории их строения псевдокристаллическая и микрокристаллическая. Согласно первой теории расположение молекул в жидкости в некоторой мере подобно расположению их в кристалле. Однако по мере удаления от молекулы, принятой за исходную точку при оценке закономерности расположения, наблюдаются все большие отклонения от правильного чередования молекул. Вследствие непрерывного движения молекул в псевдокристаллической решетке образуются места, не занятые молекулами. Согласно микрокристаллической теории жидкость состоит из комплексов, образованных несколькими десятками или сотнями молекул. Эти комплексы непрерывно меняют положение, распадаются и вновь образуются, и определенная молекула последовательно входит в состав различных комплексов. [c.9]

Изначально структура жидкостей бьша идентифицирована как аморфная. Однако дальнейшие исследования показали, что некоторые пгаы жидкостей упорядочены и в различной степени проявляют кристаллические свойства. Они получили название квазикристаллических жидкостей или жидких кристаллов. Необходимо отметить, что с точки зрения первых исследова-телей-кристаллографов понятие жидкий кристалл являлось бы йерхом абсурда. Общепринято характеризовать каждый структурный элемент кристаллической решетки координационным числом, то есть числом ближайших однотипных соседних структурных элементов. Для жидкостей координационное число определяется статистически как среднее число ближайших соседей любого структурного элехмента (атома). По близости координационного числа жидкости к- координационному числу соответствующего кристалла судят о степени кристалличности жидкости [88]. Жидкие кристаллы в зависи.мостн от степеии кристалличности делятся на [72] [c.196]

И е (особые точки в плоскости Vip, в которой ое является сепаратрисой), нужно исследовать поведение решения в малой окрестности начальной точки о. Пример такого аналитического исследования, основанного на линеаризацпи системы дифференциальных уравнений в малой окрестности точки о и позволяющего выйти па особой точки о вдоль искомой сепаратрисы, дан в 3—5 и 10 гл. G применительно к исследованию структуры ударных волн в жидкости с пузырьками газа. Интегральную кривую ое можно найти и численно с помощью пристрелки по двум параметрам по следующей схеме. Так как л не входит в правые части дифференциальных уравнений (4.4.15), интегральные кривые допускают произвольное смещение вдоль оси х. Поэтому фиксируем для х/ = 0 некоторое v,f, такое, что 1г 1/1 < va и Vif мало отличается от Va (для размытой волны индекс / внизу относится к начальной точке интегрирования, в которой производится пристрелка). Далее при фиксированном Vtf подбираем такие Mif и Pf (как указано в обсуждении после (4.4.17), остальные искомые функции однозначно определяются по значениям Vif, Pf при этом Мг И Pf ДОЛЖНЫ быть такими, чтобы v i < 1 2/1 < 1 о1), чтобы интегральная кривая с этими граничными условиями в точке Xf имела при х оа ъ качестве предела начальное состояние. [c.345]

Исследование вязкости по методу сдувания имеет то преимущество перед весьма развитым и мощным методом исследования структуры при помощи рентгеновских или электронных лучей, что позволяет более точно установить закон, по которому изменяются свойства пленки по мере удаления от твердой стенки. Только и,змерения вязтости позволил обнаружить скачкообразный характер идме-ненйяГсвойств граничных слоев при переходе к объемной жидкости. [c.205]

На рис. 7.6 показаны характерные результаты исследования структуры двухфазного потока в виде зависимостей массовой скорости от паросодержания. Часть результатов, полученная Л. Л. Левитаном и Л. Я- Боревским голографическим методом, заимствована из [6]. Остальные данные получены с помощью измерений электрическим зондом. Для каждой группы точек приведены соответствующие им характерные функции распределения Г = л/Л/ в зависимости от интервала времени Дт, где п — число импульсов в интервале времени заданной величины N — общее число импульсов АтГ Ат — время непрерывного пребывания зонда в паре и жидкости соответственно. [c.245]

МЕТАЛЛОФИЗИКА — раздел физики, в котором изучаются структура и свойства металлов МЕТОД [аналогии состоит в изучении какого-либо процесса путем замены его процессом, описываемым таким же дифференциальным уравнением, как и изучаемый процесс векторных диаграмм служит для сложения нескольких гармонических колебаний путем представления их посредством векторов встречных пучков используется для увеличения доли энергии, используемой ускоренными частицами для различных ядерных реакций Дебая — Шеррера применяется при исследовании структуры монохроматических рентгеновских излучений затемненного поля служит для наблюдения частиц, когда направление наблюдения перпендикулярно к направлению освещения Лагранжа в гидродинамике состоит в том, что движение жидкости задается путем указания зависимости от времени координат всех ее частиц ин1 ерференционного контраста служит для получения изображений микроскопических объектов путем интерференции световых воли, прошедших и не прошедших через объект меченых атомов состоит в замене атомов исследуемого вещества, участвующего в каком-либо процессе, их радиоактивными изотопами моделирования — метод исследования сложных объектов, явлений или процессов на их моделях или на реальных установках с применением методов подобия теории при постановке и обработке эксперимента статистический служит для изучения свойств макроскопических систем на основе анализа, с помощью математической статистики, закономерностей теплового движения огромного числа микрочастиц, образующих эти системы совнадений в ядерной физике состоит в выделении определенной группы одновременно происходящих событий термодинамический служит для изучения свойств системы взаимодействующих тел путем анализа условий и количественных соотношений происходящих в системе превращений энергии Эйлера в гидродинамике заключаегся в задании поля скоростей жидкости для кинематического описания г чения жидкости] [c.248]

Для исследования структуры пористой среды широко применяется метод исследования диффузии растворенного вещества, рведенного в жидкость, текущую ПО капиллярной трубке. Такая капиллярная трубка моделирует пористую среду. [c.443]

Перечисленные факторы, влияющие на качество аку-стнч. голограмм и изображений, достаточно полно характеризуют гл, обр. техн. возможности самой голо-1 рафич. системы, но не акустич. изображение. Дело в в том, что оптнч. и акустич. изображения одного и того же предмета могут существенно отличаться друг от друга, поскольку механизмы взаимодействия звуковых н световых волн с веществом могут быть совершенно различными. Предмет может идеально отражать световые волны, но полностью поглощать акустические, и наоборот. На этом различии основано действие акустич. голография, микроскопов, предназначенных для исследования структуры клеток, к-рые без введения контрастной жидкости прозрачны для световых волн, но хорошо поглощают У 3-колебания. [c.514]

Структуру жидкостей изучают с помоп(ью методов рентгваовского структурного анализа, электронографии. и нейтронографии. Уксиерим. исследования показали, что Ж. обладают определённой структурой. Ближайшие соседи каждой молекулы Ж. в среднем располагаются в к.-л. порядке, так что число ближайших соседей и их взаимное расположение в среднем для всех молекул одинаково, это означает, что в Ж. существует блншний порядок. [c.38]

Несколько иную структуру имеет поток жидкости, вытекающей в пространство, заполненное паром данной жидкости или газом. Многочисленные опытные данные, посвященные исследованиям истечения жидкости из отверстий и каналов, показывают, что сразу за срезом появляются волнообразные колебания струи, приводящие к ее дроблению и распаду. При относительно малых скоростях истечения распад струи обусловлен в основном статической неустойчивостью, вызываемой силами поверхностного натяжения. С увеличением скорости на струю начинают действовать также аэродинамические силы, ускоряющие распад струи и приводящие к дополнительному дроблению частичек жидкости. При больших скоростях истечения (свыше 120 м1сек) дробление струи жидкости начинается у самого выходного сечения сопла. [c.242]

Одни из первых попыток качественного описания деформационных свойств стеклообразных полимеров со структурных позиций были предприняты Бессоновым и Кувшинским [26, 70]. Исследуя структуру микротрещин, возникающих при деформации этих полимеров на воздухе, они показали, что макродеформация образцов складывается из локальных деформаций микроскопических тяжей, соединяющих створки растущих трещин. На связь макродеформации стеклообразных полимеров в жидкостях с числом микротрещин и длиной пересекающих их микрофибрилл более конкретно указывают авторы работ [76, 77]. Обнаруженная связь процесса микрорастрескивания полимеров с деформационными свойствами послужила причиной тщательного исследования структуры и свойств полимерного материала внутри трещин. Систематическое экспериментальное исследование структуры физико-механических свойств микротрещин, возникающих при растяжении стеклообразных полимеров в жидких средах, провели в последние годы Бакеев и Волынский с сотрудниками [77, 78]. [c.164]

В литературе отсутствуют рентгенографические исследования структуры изосоединений ароматических углеводородов. Однако можно допустить, что боковые ответвления углеводородного радикала (как и сам радикал) находятся в плоскости бензольного кольца и поэтому не меняют рас-. стояния между соседними молекулами, чем, по-видимому, следует объяснить небольшое влияние изомерии в соединениях этого гомологического ряда. Разумеется, физические свойства изомеров определяются не только элементарной геометрией молекулы, но и возможностью вращения групп атомов вокруг связей, изменением числа внутримолекулярных степеней свободы. В спиртах возможны изменения структуры жидкости, вызванные различной степенью ассоциации молекул изомеров. Выяснить влияние этих факторов на теплопроводность пока не представляется возможным. [c.85]

Исследование водных растворов представляет большой интерес в связи с изучением механизма влияния малых примесей. Несмотря на то, что рентгеновским методом нельзя выявить влияние малых добавок на структуру жидкости, все же результаты, полученные при исследовании концентрированных водных растворов, показывают, как меняется ближний порядок в микрообластях при введении тех или иных ионов. Данные о влиянии температуры на структуру водного раствора свидетельствуют о том, что вблизи точки кристаллизации происходит перестройка микрообластей и рбогаще- [c.16]

Фюрт [87] пытался математически обработать модель жидкости Бернала, чтобы вычислить термодинамические данные. Интересно, что в результате теории можно предсказать температуру, ниже которой нельзя переохлаждать чистые жидкости это как раз то, что наблюдается на практике для многих металлических и неметаллических жидкостей (см. раздел 7). В результате экспериментальной работы с жидкостью Бернала была показана возможность существования в жидкости относительно больших дырок возможно, более ранние дырочные модели структуры жидкости [20, 89—92] не были так несостоятельны, как это часто провозглашалось. Ни одна из структурных моделей не могла бы претендовать на реальный успех в применении к жидким металлам, если бы они не подкреплялись некоторыми сведениями о структуре жидкости. Кажется неправдоподобным в связи с экспериментальными данными, что жидкость Бернала имеет много общего с жидкими металлами, за исключением металлов групп IA и IB. В действительности сомнительно, подойдет ли любая структурная модель жидкости ко в с е м жидким металлам в связи с теми большими расхождениями в структуре между металлическими жидкостями, которые выявляются при дифракционных исследованиях (заключение Фурукавы [12, 93, 94] о том, что все жидкие металлы имеют в основном одинаковую структуру, не подтверждается имеющимися теперь сведениями по дифракции). [c.32]

Дифракционные исследования (см. раздел 1) показывают, что многие жидкие металлы структурно просты и подобны жидким благородным газам. Исключения составляют полуметаллы и метаметаллы, которые находятся в более высоких группах и низких периодах Периодической системы элементов в этих металлах в жидком состоянии в какой-то мере проявляется неметаллическая связь, что приводит в результате к обнаружению двух ближайших расстояний между атомами в жидкости. Эти расстояния часто хорошо соответствуют таким же расстояниям в твердом состоянии. Аномальная природа связи в полуметаллах доказана также отрицательным изменением объема, уменьшением сопротивления после плавления и низким значением отношения тепловых коэффициентов расширения в твердом состоянии и в жидкости, хотя эти наблюдения ничего не говорят нам о структуре жидкости. Нельзя сделать вывод о структуре из воб-щем-то неточных данных по атомному перемещению (см. раздел 3) и поверхностной энергии (см. раздел 4) жидких металлов, хотя они и не противоречат полученным выше заключениям. [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...