Движение жидкости в капиллярной зоне

Следующей причиной вторичного, или неустановившегося, движения воды в капиллярной зоне являются нормальные колебания атмосферного давления. Такие колебания по необходимости создают изменения в давлении почвенной жидкости и при нарушении условий равновесия вызывают движение грунтовых вод. Эти колебания барометрического давления имеют относительно небольшую величину. Изменение показаний барометра на 1 см рт. столба указывает, что атмосферное давление изменилось на 1,2 1,6%. Так как эти изменения давления воздействуют на большие массы воздуха, заключенного в капиллярной зоне, то соответственно этому изменяется и объем последнего. Короче говоря, это дыхание абсорбированного воздуха будет способствовать неустановившемуся движению небольшой амплитуды в капиллярной зоне. В результате этого уровень водного зеркала будет колебаться соответственно изменениям барометрического давления. Кинг приводит некоторые интересные наблюдения относительно величины наблюдаемого движения грунтовых вод под влиянием изменений барометрического давления. Им даны примеры, в которых показана непосредственная связь изменения скорости истечения воды в источнике с изменением барометрического давления. При этом наблюдались почти одинаковые колебания в уровне артезианской скважины, расположенной на расстоянии 800 м от источника. Кинг указывает, что влияние барометрических изменений [c.38]

Если внутри пористого тела, частично заполненного жидкостью, происходит ее испарение, то наблюдается движение жидкости по капиллярно-пористой системе в зону испарения. Это движение обусловлено действием различных причин. В простейшем случае можно считать, что при испарении жидкости более узкие капилляры впитывают жидкость из широких капилляров аналогично перемещению жидкости из широкого капилляра в узкий. Некоторые исследователи считают, что при испарении кривизна мениска увеличивается, в результате чего жидкость перемещается в зону испарения. [c.365]

Проблемы, которые включают движение жидкости в поверхностной капиллярной зоне, имеют большую ценность для сельского хозяйства и образуют важный этап исследовательской работы в этом направлении. Капиллярная зона представляет интерес для гидролога в той части, что поверхностные воды, достигая зоны насыщения, должны проходить [c.39]

Возвратное движение жидкости на спинке профиля у входной кромки приводит к утолщению пленки и отрыву ее потоком пара (зона А на рис. 13-23, а). Эпюра скоростей влаги на этом участке обвода профиля имеет отрывную структуру. Часть жидкости, огибающая входную кромку в направлении от спинки к вогнутой поверхности, отрывается в результате действия кориолисовых сил от тела лопатки в зоне В. Отрыв пленки возможен также и в других местах вогнутой поверхности лопаток (зона В), причем вероятность отрыва зависит от смачиваемости поверхности и соотношения сил инерции и капиллярных сил. [c.377]

Основным механизмом передачи тепла в испарителе и конденсаторе тепловой трубы является теплопроводность с испарением и конденсацией. Теории теплопроводности с испарением и конденсацией были описаны в предыдущей главе. Прохождение тепла через насыщенный жидкостью фитиль сопровождается возникновением радиального градиента температур в жидкости. В зоне испарения температура жидкости на границе раздела труба — фитиль больше, чем температура жидкости на границе раздела фитиль —пар на величину, зависящую не только от свойств жидкости и фитиля, но и от плотности теплового потока. В двухфазной системе давление жидкости в испарителе равно давлению насыщения при температуре межфазной границы жидкость — пар минус капиллярное давление на межфазной границе. Из этого сле-дет, что давление насыщения пара при температуре границы раздела фитиль — труба превышает давление жидкости в этой же точке. Так как разность давлений возрастает с увеличением радиального теплового потока, в испарителе тепловой трубы и в фитиле испарителя может начаться образование паровых пузырьков. Образование в структуре фитиля паровых пузырьков является нежелательным, потому что они могут привести к возникновению перегретых участков и препятствовать циркуляции жидкости. Таким образом, существует ограничение теплового потока, связанное с парообразованием в тепловой трубе, и это ограничение названо ограничением по кипению. Существует разница между ограничением по кипению и другими ограничениями. А именно, ограничение по кипению накладывается на плотность радиального теплового потока, в то время как остальные ограничения — на осевой тепловой поток. Тем не менее, если геометрия испарителя и поверхностное распределение теплового потока в испарителе постоянны, то плотность радиального потока прямо пропорциональна осевому тепловому потоку. Кроме того, следует отметить, что образование паровых пузырьков ограничено только зоной испарения тепловой трубы, так как жидкость в конденсаторе переохлаждена до температуры меньшей, чем температура насыщения, соответствующая давлению жидкости в данной точке. Поэтому для зоны конденсации на плотность радиального теплового потока не накладывается никаких ограничений. Анализ ограничений по кипению затрагивает теорию пузырькового кипения. Пузырьковое кипение включает два независимых процесса 1) формирование пузырьков (зародышеобразование) 2) последующий рост и движение пузырьков. Представим себе сферический паровой пузырь вблизи границы раздела труба — фитиль. В состоянии равновесия [c.88]

Основная идея волновых технологий [1-4] заключена в том, чтобы преобразовать волновые воздействия в односторонне направленное монотонное движение, реализующее необходимый технологический процесс. Так, для очистки призабойных зон добывающих скважин со значительным положительным скин-эффектом, требуется обеспечить направленное в одну сторону движение засоряющих коллектор твердых частиц и удаление их оттуда. Такого же рода задача возникает и в случаях, когда нефть и вода образуют в коллекторах пласта так называемые четочные структуры, которые удерживаются в пласте значительными капиллярными силами. В этом случае необходимо обеспечить в пласте направленное в определенную сторону движение, но не твердых частиц, а флюида. Перечисленные виды движений могут быть реализованы в пластах с помощью особых волн определенного вида, возбуждаемых благодаря вибрационным воздействиям. Эти волны, распространяясь по нелинейной среде, которой являются насыщенные жидкостью пористые среды, при выполнении определенных резонансных условий трансформируют колебательные движения (вибрацию) в направленные в одну сторону монотонные движения. [c.215]

Скорость движения пара в тепловой трубе достигает нескольких сот метров в секунду. Течение жидкости в пограничном слое притормаживается встречным паровым потоком, отдельные капли срываются с поверхности капиллярной структуры и уносятся в зону конденсации, еще не. достигнув испарителя. [c.65]

Движение жидкости ниже водного зеркала. Поверхностная зона. Как уже было указано, движение воды в пределах капиллярной зоны регулируется характером насыщения, а также другими факторами, которые выносят этот вопрос за рамки настоящей работы. На уровне водного зеркала или грунтовых вод, а также под ним можно допустить состояние полного насыщения. Поэтому зона, где давления имеют положительную величину и где движение вод определяется только градиентами давления, представляет интерес, по вполне понятной причине, для аналитического исследования. Отсюда все наши рассуждения в дальнейшем будут ограничены этой областью. [c.40]

Кусочек сахара, поставленный на смоченную поверхность, моментально всасывает жидкость и становится полностью влажным. По этому же принципу работает обычная школьная промокашка. Долгие годы надежно и верно служили человеку керосиновые лампы, в которых движение керосина по фитилю осуществлялось под действием капиллярных сил. А нельзя ли создать такой фитиль для тепловой трубы Действительно, фитиль, смачиваемый на одном конце, в зоне конденсации, будет всегда подавать теплоноситель в зону нагрева. Если так, то круговорот теплоносителя в тепловой трубе будет обеспечен вне зависимости от наличия сил тяжести, а в наземных условиях — практически при любой ориентации в пространстве. [c.36]

На участках пути, по которому происходит качение с достаточно стабильным движением транспортных средств, всегда находятся практически однородные по составу твердые частицы (частицы износа трущихся тел и других веществ, заносимых в зону трения). Наиболее вероятный их размер порядка 1 мк и меньше. Содержание жидкой фазы (воды, сконденсировавшейся и выпавшей из атмосферы, смазочного материала и других веществ) в дисперсном слое зафязнения в эксплуатационных условиях меняется от 1 до 30 % и более (всего объема загрязнения). В зависимости от содержания жидкой фазы в поверхностном зафязнении структурно-реологические свойства слоя, разделяющего трущиеся тела качения, могут меняться как от свойств, присущих твердым телам (за счет действия капиллярных сил между твердыми частицами, способными упрочнять поверхностный слой с силой сжатия эквивалентной 3 МПа и более), при частичном заполнении пор поверхностного зафязнения жидкостью, придавать ему свойства, присущие пастообразным материалам с характерными для них вязкостью и предельным напряжением сдвигу. При дальнейшем увеличении жидкой составляющей на поверхности трущихся тел происходит приближение свойств поверхностных коллоидных зафязнений к свойствам жидких тел. [c.132]

Схема теплового диода, который предложен в работе [35], аналогична описанной, за исключением клапана вентиля, который приводится в движение биметаллической пластиной. Для работы выполненного по такой схеме термосифона в качестве теплового диода необходимо, чтобы объем сборника конденсата равнялся объему заправленного в термосифон теплоносителя. Имеются другие схемы диодов со сборником конденсата, работа которых основана на принципе работы тепловой трубы. К их числу относится диод, схема которого изображена на рис. 5.5, г [31]. Диод имеет капиллярную систему, расположенную на всей внутренней поверхности тепловой трубы. Кроме того, в зоне испарения имеется капиллярная набивка, предназначенная для сбора жидкости, которой в тепловой трубе должно быть столько, чтобы она заполняла только капиллярную систему, расположенную на внутренней поверхности тепловой трубы. При прямом направлении теплового потока диод работает как обычная тепловая труба. При изменении направления теплового потока на обратный весь теплоноситель оказывается в сборнике с капиллярной набивкой, и теплоперенос в тепловой трубе прекращается. Преимущество диода [c.133]

Размер поверхности теплообмена при конденсации. Зачастую мокрая точка в тепловой трубе располагается либо в конце конденсаторной зоны, либо в средней ее части, и тогда часть поверхности фитиля может оказаться не закрытой менисками жидкости. Поскольку в тепловых трубах для фитилей используются смачиваемые материалы, то, согласно теории зарождения новой фазы, на обращенной в паровое пространство поверхности фитиля для образования жидкости практически не требуется переохлаждения и на ней образуется слой жидкости, из которого под действием капиллярных и других сил жидкость стекает в поры фитиля. В тонких слоях движение может осуществляться под действием расклинивающего давления. Однако, по-видимому, в большинстве случаев транспортировка конденсата с поверхности фитиля происходит за счет капиллярных и гравитационных эффектов, а также за счет трения о пар. [c.154]

Пленочное течение по плоскости, извлекаемой из неподвижной жидкости, имеет ряд особенностей [168, 82]. В соответствии с рис. 46, в жидкость приходит в движение вслед за пластиной, движущейся со скоростью щ. Причины этого движения связаны с передачей части количества движения в вязкую жидкость и действием сил тяжести и капиллярного давления, приводящих к образованию мениска возле пластины. Подобное течение можно представить в виде трех зон [168] I — с постоянной толщиной пленки и почти [c.117]

Движение жидкости в капиллярной зоне. Так называемые капиллярные движения грунтовых вод ограничены обычно поверхностной зоной над уровнем последних. Не может существовать подлинного капиллярного движения воды в осадочных образованиях или породах ниже водного зеркала, где поровое пространство уже заполнено водой. Однако перемещение жидкости по капиллярам может иметь все же место из области с повышечным насыщением в пониженную. Такие капиллярные движения могут происходить вверх, вниз и в широтном направлении в зависимости от условий насыщения, существующих в данное время. Дождь, выпавший на сухую землю, так насыщает верхний слой почвы, что действие капиллярных сил стремится направить нисходящее гравитационное дренирование или просачивание в области низкого насыщения. В течение засушливых периодов капиллярное движение имеет обратное направление, так как испарение с поверхности беспрерывно лишает воды верхнюю часть капиллярной зоны, и для поддержания равновесия происходит замещение ее из нижней насыщенной зоны. Обыч- [c.37]

Это соотношение является наиболее общим условием, позволяющим рассчитать тепловую трубу и найти предел ее теплопередающей способности. Расчет сводится к следующему 1) расчет движения жидкости через капиллярную структуру 2) расчет движения пара в полости тепловой трубы 3) нахождение максимума левой части формулы (5-10-16) как функции двух переменных — коор-. динат первой и вторых точек -- и проверка условий (5-10-17). Расчет движения пара сложный. В зависимости от тепловой нагрузки пар может быть несжимаемым или сжимаемым, а режим движения ламинарным или турбулентным. Движение сжимаемого пара сопровождается значительными перепадами давления. Поэтому, как правило, стараются избегать таких условий работы. В литературе нет данных по величине Re p (критическое число Рейнольдса в трубе со вдувом и отсосом). В качестве первого приближения для Явкр принимаем 1250 (Re p = 1250). Определим числа Рейнольдса Re й Маха М по средней скорости пара, в теплоэкранированной зоне по формулам [c.395]

Сеть кровеносных сосудов играет в росте костной ткани и в родственных процессах двоякую роль. С одной стороны, движение крови (и интерстициальной жидкости) участвует в транспорте веществ, необходимых для жизнедеятельности клеток, а иногда и в переносе самих клеток например, клетки, являющиеся предшественниками остеокластов, приносятся потоком крови и затем мигрируют во внесосудистое пространство [25]. С другой стороны, важно само присутствие капиллярных сосудов со стенкой, образованной эндотелиальными клетками. Так, новые кровеносные сосуды прорастают только в результате ответвления от старых - посредством деления и перемещения эндотелиальных клеток. Кроме того, химические вещества, выделяемые последними, могут прямо влиять на работу костных клеток [54] и, наоборот, вещества, выделяемые костными клетками - на поведение (деление и движение) эндотелиальных. В зонах кости с высокой интенсивностью обмена веществ увеличены как скорость кровотока, так и скорость ростовых изменений [39, 57, 73, 104]. [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...