Рост газовых пузырей

Очевидно, число X представляет собой число Эйлера, составленное по перепаду давления роо — Значение числа х, при котором начинается кавитация на данной обтекаемой поверхности, называется критическим — х р. Оно зависит как от формы тела, которой определяется закон распределения давлений по его поверхности, так и от свойств жидкости (вязкости, поверхностного натяжения, газонасыщения). Так как рост газовых пузырей начинается при вполне определенном давлении /з р, значению х р должно соответствовать именно это давление. Можно считать, что Рнр = Рн. т. е. Рнр равно давлению рн насыщенных паров. Это давление достигается в той точке обтекаемой поверхности , где скорость имеет максимальное значение и . Для определения [c.399]

Таким образом, вязкость (вернее, гидравлическое сопротивление росту газового пузыря) увеличивает отрывной диаметр пузыря. [c.53]

Локальное нарушение и восстановление сплошности покрытия образование и рост газового пузыря (-[-), возникновение и рост или затекание кратера (- -), условия стабильности слоя конечной толщины на твердой поверхности (-)-) и сборка расплава (—). [c.32]

Рост газовых пузырей 22 [c.325]

Таким образом, в отсутствие электрического поля режим равномерного всплывания пузырей неустойчив, при этом наиболее быстро будут возрастать амплитуды коротковолновых колебаний. Электрическое поле, направленное вдоль движения газовых пузырей, способствует стабилизации барботажных процессов. С ростом электрического поля а )> 0) скорость возрастания амплитуд малых возмущений становится ограниченной для любых длин волн. При дальнейшем увеличении напряженности электрического поля Е > р), если режим равномерного всплывания пузырей реализуется, то он будет устойчивым относительно малых возмущений. Если электрическое поле направлено под углом к вертикали, режим равномерного всплывания пузырьков неустойчив. [c.236]

Будто морской десант, агрегаты частиц — пакеты — высаживаются у кромки поверхности теплообмена, но, не удержав занятого плацдарма, уходят, отброшенные газовым пузырем в открытое море — ядро слоя, унося добычу (очередную порцию теплоты) или, наоборот, понеся потери (отдав соответствующую часть теплоты поверхности). Таких позиций придерживается пакетная модель теплообмена. При этом немонотонная (сначала возрастает, а затем падает) зависимость коэффициента теплообмена от скорости фильтрации газа объясняется противоположным влиянием на теплообмен увеличивающихся с ростом скорости потока частоты подхода пакетов к поверхности и доли общего времени (в течение которой поверхность соприкасалась с пузырем). [c.140]

Структура слитка кипящей стали в продольном направлении представлена на рис. 109. При соприкосновении стали со стенками изложницы образуется тонкая плотная корочка без пузырей 1. Образующиеся при этом пузыри СО быстро удаляются в жидкий металл, толщина корочки 3—40 мм. Далее располагается зона сотовых пузырей 2, образующаяся в условиях роста дендритных кристаллов стали, главные оси которых направлены перпендикулярно к стенкам изложницы. Выделяющиеся при кипении стали пузыри СО растут между осями дендритов. Часть их успевает всплыть, а те, которые зародились тогда, когда уже в жидкой стали проросли дендриты, остаются зажатыми между осями дендритов, приобретая вытянутую форму от поверхности слитка к центру. Зона сотовых пузырей имеет высоту до 2/3 высоты слитка. В верхней части слитка сотовых пузырей нет, так как здесь газы успевают выделиться из металла. Кипение стали в изложнице искусственно прерывают, накрывая изложницу массивной крышкой или добавляя в головную часть раскисли-тели, которые подавляют кипение и облегчают быстрое образование слоя твердого металла. Верх слитка замораживается , давление внутри слитка возрастает и выделение пузырей СО прекращается, образуется зона плотного металла 3. Жидкий металл насыщается углеродом и кислородом, и, несмотря на более трудные условия, начинается выделение вторичных пузырей СО. Поскольку эти пузыри не могут подниматься вверх, они приобретают округлую сферическую форму 4. Такие же пузыри возникают и в центральной части слитка 5. В верхней части слитка вследствие повышенной загрязненности металла и всплывания пузырей образуется зона их скопления — головная рыхлость 6. Усадочная раковина в слитке кипящей стали не образуется. Ее объем распределяется по многочисленным газовым пузырям. В слитках кипящей стали благодаря перемешиванию металла поднимающимися пузырями СО не образуются крупные столбчатые кристаллы, поэтому кристаллическая структура таких слитков более однородная. Важным фактором получения качественного проката из кипящей стали является толщина корочки. При прокате корочка не должна разрываться и сотовые пузыри не должны открываться наружу, так как при этом окисляется их внутренняя поверхность. Окисленные поверхности пузырей не свариваются при прокатке и эту часть металла бракуют. Для увеличения толщины корочки сталь дополнительно окисляют либо перед разливкой, либо во время разливки, добавляя в изложницу материалы, насыщающие сталь кислородом. При этом начальная стадия кипения получается более бурной — корочка становится более толстой. [c.226]

Кипящая сталь не полностью раскислена в печи и ковше и ее раскисление продолжается в изложнице за счет углерода металла FeO + С = Fe + СО. Окись углерода стремится выделиться из застывающей стали, увлекая также растворенные в стали азот и водород. Процесс выделения газов создает бурление (кипение) металла в изложнице. Полностью газы не успевают выйти из металла и остаются в твердом слитке в виде газовых раковин (пузырей), расположенных на расстоянии 15—25 мм от поверхности (рис. 25). Газовые пузыри завариваются при последующей прокатке. Вследствие образования газовых пузырей уровень металла в изложнице поднимается (слиток как бы растет). Для уменьшения роста слитка на поверхность металла кладут груз. Вследствие хорошего перемешивания стали в изложнице выравнивается температура металла в разных его местах и слиток из кипящей стали затвердевает без усадочной раковины, а поэтому не имеет такого отхода, как слиток из спокойной стали. Йз кипящей стали изготовляют слитки малоуглеродистой стали (С = 0,08—0,25%) с низким количеством марганца и малым содержанием кремния (до 0,06%). Она хорошо сваривается и штампуется, но имеет значительно большую ликвацию (углерода, фосфора, серы), чем спокойная сталь. [c.75]

Наконец, экспериментальные данные Б. Н. Золотых не согласуются с высказанной им гипотезой. Он пишет Измерения показали, что глубина лунки растет до тех пор, пока продолжается импульс, т. е. г 500 мксек, после чего увеличение глубины лунки практически прекращается . (Подчеркнуто нами.) Но рост радиуса лунки продолжается до т 2000 мксек, причем глубина и радиус лунки пропорциональны корню квадратному из времени. Отсюда следует, что к концу разряда из лунки выбрасывается не менее 70% металла, а на долю газового пузыря, который развивается после окончания разряда, остается не более 30%, т. е. небольшая часть. [c.144]

При недостаточном содержании в металле кислорода количество образующейся окиси углерода мало, поэтому скорость роста пузырей недостаточна. Наоборот, чем выше в стали содержание кислорода, тем быстрее образуются, растут и удаляются пузырьки окиси углерода и тем шире зона шестоватых кристаллов, свободная от газовых пузырей. [c.118]

Выделяющаяся окись углерода образует газовые пузыри. Так как формирование этих пузырей происходит между растущими дендритными кристаллами, то пузырек приобретает вытянутую форму, что характерно для сотовых пузырей (рис. 136). Рост сотовых пузырей происходит до тех пор, пока скорость роста пузыря больше скорости роста дендритов. Как только скорость роста дендритов будет больше, столбчатые кристаллы замыкают фронт [c.375]

Если во время затвердевания прекращается рост удлиненных газовых пузырей, то это означает, что либо приостановилось образование газа, либо возникшие пузыри не связаны более с фронтом затвердевания. [c.23]

Край головной части слитка (см. ф. 563/1) содержит один ряд газовых пузырей, направление роста которых не зависит от силы тяжести. Этому ряду пузырей предшествует ликвационная зона в форме удлиненных колосьев аналогично тому, что было показано на микрофотографии 553/4. [c.57]

При пузырьковом течении газовая фаза в виде пузырьков распространена в сплошном потоке жидкости. Эта структура типична для течения газированной нефти в скважинах. Падение давления по высоте трубы (скважины) является причиной дегазации или парообразования, роста количества пузырей и их размера. Последнее, кроме уменьшения давления, объясняется агломерацией (схлопыванием) хаотично перемещающихся пузырей. Вследствие этих причин пузырьковое течение стремится перейти в пробковое. Результаты исследований показали, что не существует простого предела этого пе1>ехода, т. е. невозможно установить точную границу существования пузырьковой структуры. [c.71]

При псевдоожижении мелких частиц наблюдался резкий скачок величины коэффициента теплообмена слоя с поверхностью сразу после начала псевдоожижения, что, по мнению авторов, является следствием действия в механизме теплообмена обусловленной движением пузырей конвективной составляющей переноса тепла частицами. Этот скачок менее заметен в слоях крупных частиц при повышенных давлениях, что объясняется увеличение.м вклада конвективной газовой составляющей в общий коэффициент теплообмена с ростом диаметра частиц и давления в аппарате и уменьшением при этом вклада переноса тепла частицами. Как правило, в экспериментах максимальные коэффициенты теплообмена соответствовали скоростям фильтрации газа, примерно на 30% превышающим о причем экспериментально определяемые величины оптимальной с точки зрения теплообмена скорости фильтрации газа с удовлетворительной точностью совпадали с рассчитываемыми по предложенной Тодесом корреляции (3.8). [c.72]

Одной из важнейших проблем в области современной гидродинамики является возникновение кавитации в жидкости. Под кавитацией подразумевается совместное существование паровой или газовой фазы с жидкой фазой. Эта паровая или газовая фаза возникает первоначально в виде мелких пузырей, распределенных внутри жидкости. Практически важен рост сопротивления, испытываемого погруженными телами при их движении в жидкости, когда возникает кавитация так, при наличии кавитации в потоке к. п.д. насосов и турбин уменьшается. Частным случаем общей проблемы кавитации, анализируемым в настоящей работе, является проблема динамического равновесия и скорости роста пузырей пара и газа. [c.226]

Реакция эта, однако, может идти в обоих направлениях в зависимости от концентрации участвующих веществ. От взаимодействия сернистой меди с закисью меди может выделяться сернистый газ, нерастворимый в металле и дающий крупные пузыри. Такие случаи нередко имеют место в заводской практике и особенно опасны при разливке красной меди. На рис. 128 изображен разрезанный слиток меди весом около 3 т, забракованный из-за газовых раковин внутри слитка, вызвавших его рост . [c.301]

Помимо смещений большие нейтронные потоки за счет своей энергии возбуждают атомы, усиливают их колебания (это явление Инденбом назвал <фадиационной тряской ), что сопровождается локальным повышением температуры. Рост температзфы способствует радиационному отжигу, сопровождающемуся аннигиляцией вакансий и межузельных атомов. Высокие температуры и нейтронное облучение могут вызвать в материале ядерные реакции с образованием гелия, что в свою очередь приводит к появлению газовых пузырей по границам зерен. [c.853]

Когда давление пара жидкости превышает давление окружающей среды, создается возможность роста парового пузыря из маленьких зародышей, существующих в жидкости. Эти зародыши не представляют собой жидкой фазы, а состоят, по-видимому, из газовой или паровой фазы, удерживающейся на поверхности твердой частицы. Скорость роста уже образовавщегося парового пузыря определяется поверхностным натяжением, инерцией жидкости и разностью между давлением внутри пузыря и наружным давлением, или давлением окружающей среды. [c.189]

В основе работы мокрых пылеуловителей (скрубберов) лежит контакт запыленных газов с орошающей жидкостью, которая захватывает взвещенные частицы и уносит их из аппарата в виде щлама. При контакте газового потока с жидкостью образуется межфазная поверхность (поверхность осаждения) в виде капель, пленки жидкости, поверхности газовых пузырей. Процесс пылеулавливания в скрубберах может сопровождаться процессами абсорбции и охлаждения газов. Конденсация паров, происходящая при охлавдении насыщенных влагой газов, соответствует росту эффективности мокрых пылеуловителей. [c.301]

Высококремнистые чугуны в жидком состоянии интенсивно насыщаются газами, что способствует росту металла при затвердевании и получению в отливках повышенной пористости и большого количества газовых пузырей и раковин. Для получения доброкачественных отливок из ферросилида необходимо применять ферросилиций, содержащий малые количества алюминия, кальция, и соблюдать правильный режим плавки, который заключается в медленном расплавлении шихтовых материалов, частом перемешивании для избежания местных перегревов, приводящих к интенсивному газонасыщению. Повышенное количество газов часто вызывает раздувание стенок на поверхности отливок. Помимо газов, выделяющихся из металла, высококремнистые сплавы содержат также значительное количество газов в виде химических соединений с компонентами сплава и растворенными в сплаве. При затвердевании отливок вследствие большой линейной усадки (от 1,2 до 2,6 о), величина которой зависит от количества растворенных газов и от химического состава сплава, образуются большие внутренние напряжения, часто приводящие к TOP.iy, что ртливки лопаются при хранении или ломаются при механической обработке (шлифовке). [c.301]

Схема образования газовых пузырей, по Хультгрену и Фрагмену, показана на рис. 47. Вытянутая форма газовых пузырей определяется равновесием между скоростью роста пузыря и скоростью продвижения фронта затвердевания. Из этого рисунка видно, что если скорость роста пузыря выше равновесной, он прорывает фронт затвердевания. Время от времени излишки газа улетучиваются и канал сужается. Часто такие сужения происходят одновременно для многих пузырей, образующих ряд, и таким образом возникает серия линий, параллельных поверхности затвердевания (ф. 555/2), подобно контурам затвердевания. [c.22]

Отрыв потока в случае обтекания капли в отличие от обтекания твердой частицы весьма затянут, а вихревая зона оказывается значительно более узкой. Если в случае твердой сферы отрыв потока и образование кормовой вихревой зоны начинается с Ке и 10 (число Ке определяется по радиусу сферы), то в случае капли безотрывное обтекание может иметь место вплоть до значений Ке и 50. В диапазоне чисел Рейнольдса 1 Ке 50 широко применяются численные методы. Результаты, полученные с их помощью, обсуждаются в [219]. Внутренняя циркуляция жидкости при таких числах Рейнольдса значительно интенсивнее, чем описываемая решением Адамара — Рыбчинского. Скорость на границе капли быстро увеличивается с ростом числа Рейнольдса даже для достаточно вязких капель. В предельном случае малой вязкости дисперсной фазы /3 0 (что соответствует случаю газового пузыря) для внешнего течения при Ке 3> 1 может быть использовано приближение идеальной жидкости. [c.57]

Кроме этого, при ЭЭО в органических жидкостях с ростом длительности импульса наблюдаются поверхностные химические реакции, в результате которых вокруг электродного нятна иа аноде из газового пузыря осаждается защитная углеродная пленка . Оптимальные условия для этого создаются в частности при нсноль- [c.29]

При изучении выталкивания рабочей среды газовым пузырем на второй стадии разряда (см. 1.2) следует учесть, что плотность чистой жидкости рдал (0,8. .. 1,0)-Ю кг/мЗ динамическая вязкость [х различных рабочих жидкостей существенно неодинакова (большая вязкость у масла, меньшая у воды, вязкость которой равна 10 Па-с) и величина ее с ростом температуры заметно снижается. Кроме того, обогащение рабочих жидкостей продуктами обработки изменяет их свойства. [c.35]

В работе [659] предполагается, что при малом значении (рр — — р) частицы и поток жидкости возмущены, так что пузыри не могут устойчиво существовать, поскольку нет постоянного сквозного протока жидкости. Временно свободные от частиц объемы создаются центробежной силой турбулентного вихря, но это не пузырь, как мы его здесь понимаем. Жидкие псевдоожиженные слои обычно имеют низкое значение (рр — р). Если жидкость — вода, то нри скоростях, вызывающих значительное распшрение слоя, вихревое движение сопровождается образованием временных пустых объемов, часто напоминающих пузыри. В газовых псевдоожиженных слоях происходит более интенсивное образование пузырей. Авторы работы [818] постулировали, что при псевдоожижении с изменением агрегатного состояния весь избыточный газ по сравнению с минимально необходимым для процесса псевдоожижения циркулирует по слою в виде пузырей. Ценц [899] связывал дальнейший рост пузырей с образованием снарядного режима течения, когда диаметр пузыря равен диаметру канала. Авторы работы [650] получили подтверждение этих теорий с помощью эмпирических зависимостей для образования пузырей и частоты их отрыва средняя толщина пузырькового слоя у определяется по приближенному соотношению [c.413]

Газовый иузырь может возникнуть и расти на твердой стенке или вследствие процесса диффузии растворенного газа, или в результате возникновения кипения жидкости. Первоначальное формирование пузыря иро-исходит или вследствие прилипания к стенке пузырька, двигавшегося в жидкости, или вследствие роста пузырей на газовых зародышах, формирующихся в микровпадинах твердой стенки. [c.66]

На рис. 3-28 дано сопоставление формулы (3-46) с опытными данными по росту пузырей водорода и водяного пара. Однако такое хорошее совпадение имеет место далеко пе всегда, так как в большинстве случаев генерация газовой фазы происходит нгг микровпадинах, как показано схематически на рис. 3-29. В квазирав-новесиом термодинамическом состоянии возможность [c.67]

Для оценки возможности влияния кинетики реакции диссоциации на процесс образования парового зародыша и роста пузыря, учитывая различие степеней диссоциации в жидкости и паре, целесообразно сравнение времен протекания этих процессов. В [3.47] рассчитаны времена протекания реакции N204 2N02 в газовой фазе, соответствующие степени превращения v, определяемой отношением неравновесной и равновесной степени диссоциации v — ан/ар. [c.94]

В елучаях, когда металл не смачивает форму или стержень (90° < 0 < 180") пузырьки (на выходе из каждой поры) одновременно с ростом растекаются по поверхности контакта, и в результате соседние пузырьки еливаются в один общий - большого диаметра. После его отрыва остается след в виде газовой прослойки, накрывающей несколько пор. Следующие пузыри формируются сразу из пучка капилляров , и, следовательно, вследствие большего диаметра пузыря 1 ребуется меньшее давление газа для преодоления силы поверхностного натяжения. По этой причине краека (которая подбирается так, чтобы она не смачивалась металлом) не являетея надежным ередством защиты от проникновения газа в металл. [c.82]

Однако следует иметь в виду и различие в механизме формирования пузырей при бар ботаже и при кипении. В первом случае пузырь растет на отверстии вследствие поступления газа через последнее и, далее, оторвавшись от стенки, не меняет своей массы, если только не происходит его слияния с другими всплывающими пузырями. При этом, после нарушения устойчивости пузырьковой структуры граничного двухфазного слоя, возникает большой газовый колокол, который и является аналогом паровой пленки. При кипении же пузыри растут за счет испарения жидкости по всей их поверхности, их рост может продолжаться и после отрыва от поверхности нагрева. Точно так же после возникновения сплошной паровой пленки пар к ней подводится за счет испарения жидкости с ее внешней поверхности, в то время как в газовый колокол при барботаже газ поступает изнутри со стороны пористой стенки. [c.432]

Тарельчатые скрубберы. В основе работы этих аппаратов лежит взаимодействие газов с жидкостью на тарелках различной конструкции, которое в значительной степени определяется скоростью газового потока. При малых скоростях (до 1 м/с) газы проникают через слой жидкости в виде пузырей (барботаж). С ростом скорости газов взаимодействие газового и жидкостного потоков протекает более интенсивно и сопровождается образованием высоко-турбулизованной пены, в которой происходит непрерывное разрушение, слияние и образование новых пузырьков. Поэтому пылеуловители такого типа часто называют пенными аппаратами. Они достаточно эффективны при улавливании частиц размером крупнее 2 мкм. [c.306]

Из гидродинамической гипотезы непосредственно следует аналогия гидродинамики двухфазной системы при кипении и бар-ботаже. Действительно, процесс возникновения паровых пузырей на центрах парообразования поверхности нагрева можно уподобить картине, возникающей при вдуве газа в жидкость через пористую стенку. Однако имеется существенное различие в механизме формирования пузырей газа при барботаже и пузырей пара при кипении. В первом случае пузырь растет на стенке благодаря поступлению газа через пору (отверстие) и, далее, оторвавшись, не меняет своей массы, если только не происходит его столкновение и слияние с другим пузырем. При кипении пузыри пара растут за счет жидкости, и их рост может продолжаться и после отрыва от поверхности нагрева. В результате к стенке всегда должен быть направлен поток жидкости, по массе равный массе образующегося пара. Однако это различие не может существенно сказываться на общей гидродинамической обстановке этого процесса, так как движение газовых (паровых) пузырей вызывает перемещение жидкости как вследствие увлечения трением, так и за счет присоединенной массы. Как известно, у сферы коэффициент присоединенной массы равен 1/2, а у плоского сфероида, расположенного своей плоской частью перпендикулярно вектору скорости, этот коэффициент близок к 10. Таким образом, пузыри несферической формы при своем перемешивании вовлекают в движение массу жидкости, заметно большую, чем их собственная. [c.191]

Увеличение отбеливаемости может быть вызвано снижением термодинамической активности и диффузионной подвижности углерода в расплавах, дезактивацией включений, инокулирующпх образование графита, адсорбцией примеси на поверхности графитных кристаллов, уменьшением скорости роста графита из-за замедления эвакуации атомов железа от поверхности графит — раствор. Кристаллизации графита и уменьшению отбеливаемости могут способствовать повышение термодинамической активности углерода, пузыри газовой фазы и другие разрыхления раствора, неметаллические включения — инокуляторы, нейтрализация элементов, благо- [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...