Buborékok folyékony - Kivonat, 3. oldal
Így a „kemény” buborékok a vízben - ezek a sugara sokkal kisebb, mint egy mikrométer, és a „lágy” - azon, amelynek a sugara sokkal nagyobb mikrométer.
„Lágy” és „kemény” buborékok mennyisége nem csak a mérete. Kiderült, hogy sok valós helyzetekben találják különböző tulajdonságokkal és különböző viselkedést.
A „lágy” buborék, amikor a Laplace-féle nyomás lehet elhanyagolni, akkor következik a fő képlet. Ez azt jelenti, hogy amikor a két „soft” buborékok összeadódnak azok mennyiségét, mivel foglalta száma gázmolekulák. Ebből körülmény merül fel két fontos következménye van.
Először is, ez azt jelenti, hogy az összeg a képződött buborék összegével egyenlő a kötetek egyesült.
Másrészt úgy tűnik, hogy a két egyesült buborékfelületre kisebb, mint az kellett, mielőtt ötvözi. Valóban, a feltétel a kötet, ahol a két buborék, amely sugarak. azt jelenti, hogy
Ez az egyenlet átírható más formában:
Ez ebben az egyenlőtlenség és biztosítja indoklás energia egyesület „soft” buborékok: az energia a bezárt gáz nem változik, és a hozzá kapcsolódó felszíni energiája csökken. Annak érdekében, hogy az összes energia a folyamat egyesülés csökken - az egyesülés a „puha” buborékok energetikailag kedvező.
Most az egyesülés „kemény” buborékok. Számukra a mester képlet legyen. Ez azt jelenti, hogy a torkolatánál ezek a buborékok nem foglalta össze a megfelelő mennyiségeket és felületek:
A kötet az összes buborék meg kell haladnia az összeg volumene a kondenzált buborékok:
Következtetés: a torkolatánál „kemény” buborék felületén, és így az energia a felület változatlan marad. Úgy tűnik, hogy nincs semmi, hogy egyesítse. Vannak azonban, a igazolása az egyesülés szilárd buborékok. Ez azon a tényen alapul, hogy az egyesülés a buborékok kíséretében gáz tágulása.
4. gázbuborék közötti határ közelében a folyadékok
Gázbuborékok áthaladó közötti határ folyadékok - nagyon fontos résztvevője a folyamatok számára. Itt látható egy példa egy ilyen folyamatot. Smelted fém volt a magas minőségű, gondosan összekevertük, az olvadék áthalad a cseppfolyós gáz buborékok. Készítsen, mint mondják acélgyártó, bugyborékoló elolvad. A buborékok formájában, és a gáz áthalad a fém réteg és a rétegen keresztül azokon elhelyezkedő olvadt salak. És a rétegek között - a határ, és a gázbuborékok kell legyőzni azt. Nagyon fontos tudni, hogy a jogszabályok ezt kohászati eljárással.
Először próbálja elképzelni a sorsa a gázbuborék sugara R. alján a folyadék közötti határ közelében a felső és alsó folyadékok. Ahhoz, hogy megkönnyítse a feladatunk, hogy egyszerűsítse, és feltételezik, hogy a sűrűsége folyadékok azonos, és egyenlő, és ezért, a felhajtóerő a folyadék nem függ a fajta. Nézzük először azt feltételezik, hogy a határ a folyékony lapos marad, amikor a buborék próbál menni rajta. Folyadékok különböző együtthatók a felületi feszültség, és a között a határvonal őket jellemzi együttható felületi feszültség.
Gázbuborékok vagy átmennek a határon, vagy késleltetett külföldön megmarad rajta.
A sorsa a gázbuborékok határozza meg a közös fellépés a három erő. Mi listát és értékeli ezeket az erőket. Egyikük - a felhajtóerő miatt - csökken a potenciális energiája egy felugró buborék. A második erő annak a ténynek köszönhető, hogy az áthaladás a határ a buborék kíséri eltűnése a felszínen a határ, és ezáltal értéke a csökkentése energia a rendszer működik a terület a felületre. A harmadik erő úgy van meghatározva, hogy amikor mozog az egész határt a buborék változik az arány közötti felülete a buborék, ahol a felületi feszültség, és az együtthatók különböző. Ebben az esetben természetesen megváltoztatja a felületi energia társított teljes felületen a buborék.
Annak érdekében, hogy értékelni ezek az erők, mi a következőképpen kell eljárni: gondoskodik a buborék a felületet úgy, hogy a csúcspontja távol határon egy h távolság (lásd a 3. ábrát). Majd tolja a buborék fel a távolságot, és kiszámítja, hogy mi történik a változás a három említett energetikai szempontból kapcsolódó buborék a határon. Megjegyezni, hogy a változás az energia egyenlő hozott ellenkező előjelűek termékének ható erő az utat (ebben az esetben), könnyű megtalálni érdekes számunkra erőt. És akkor, hozzátéve, mindhárom erő, azt látjuk, az egyik, hogy határozza meg a sorsát a buborék.
3. ábra reakcióvázlat egy lapos közötti határvonal a folyadékok, „kilyukadt” fújt buborék
A csökkenés a potenciális energiája a buborék, ha elmozdul az ugyanazon
Ez - az első erő.
Csökkentése a határ energia kapcsolódó eltűnése része a határ által meghatározott általános képletű
Az érték módosításának való átmenet során a hk (feltételezve) egyenlő, és ezért
Ez - a második erő.
Energia, ahol - a felülete vezikula által határolt felső folyadék; után buborék eltolás értékét változtatni, és így
Ez - a harmadik erő.
Most tudjuk írni ható erő a buborék, található a határ:
Buborék lebegő leáll, ha F = 0, azaz. E. során
És ez történik pontosan azon a határon, feltéve, hogy. Ez a feltétel (ha), hogy maradjon a szegély buborékok, amelynek sugara kisebb, mint egy kritikus érték:
A képlet, hogy következik számításaink, úgy állíthatjuk elő, csak a megfontolások a méretek.
Így a képlet ESG, megbeszéljük.
Ha megtalálja ezt.
Ebben az esetben, az R * <0 и граница должна быть проницаема для пузырьков любого размера. Если же , то всегда R*> O, mondjuk fémek J / m 2 J / m 2, és így, m. Ez azt jelenti, hogy a határon beragadt mm és kisebb buborékok.
De elemi számítás kapcsolatban lehet a valóság, csak akkor, ha a megközelítés, hogy a határ a buborék kíséri alatti buborék áttörés érintkezik a felső réteg folyadékot. Egy ilyen helyzet valóságos. Sok esetben azonban a valóságban bonyolultabb a mi egyszerűsített rendszerben, és legyőzik a buborék határ jelentkezik nem így van, mivel azt feltételeztük a számításból. És megvitatják a mechanizmust, hogy felszámolja a buborék határon.
Az elején az eredmények nagyon egyszerű kísérletek. A tartály két réteg a nem elegyedő folyadékok. A kötet a alsó folyadéktároló fújt gázbuborékok, és ezek halad felfelé, áthaladnak a határ között a folyadékok.
Az egyes rétegeket buborékok egyszerűen lebegnek. De amikor a buborék van az út a határ rétegek között a folyadékok, vannak váratlan események, amelyek eltérnek a korábban tárgyalt. Ezek érdekel minket. Vegyük az üvegedénybe kísérlet öntsük két nem elegyedő folyadék (például víz és napraforgó olaj), és az üvegen keresztül kivenni bármit, ami történik a határ közöttük. Az alsó réteg a folyékony gáz buborékok megjelenítendő egy fecskendőn keresztül tűvel.
Kísérletek azt mutatják, hogy a jelenség, amely már megfigyelhető kíséretében két hatás. Kiderült, hogy ha az összeg az alsó folyékony egymás megszórjuk apró buborékok felhalmozódnak alatt a határ azok együttes, és csak miután elért egy bizonyos méretet, hogy úgy mondjam, egyesítésével erőfeszítéseiket a határokon átnyúló és behatolnak a felső folyadék. Pontosabban, nem „behatolni” és a „behatolni” egy kibővített buborék. Mielőtt kihagyja a buborék is, a határ között folyadékok hatására felhajtóerő kanyarokban, mintha nyúlt egy buborék durvul. És aztán, miután letette a buborék, hogy finomított, készen arra, hogy ellenálljon az új buborékok. Ha persze, hogy lesz. Tehát alapvetően új megfigyelés: a határ nem törik, és hajlítsa a mozgó buborék.
4. ábra reakcióvázlat határ hajlítsa emelkedő buborékok
Között a gáz zárt a buborék, és a felső réteg az alsó folyadék folyékony, amint szemléltetjük a sematikus ábra (ábra. 4).
Most próbáljuk értékelni, miközben az összes korábban tett egyszerűsítés. Azt feltételezzük, hogy a határ a buborék legyőzi nem mozog, mint ahogy mondjuk egy repülő lövedék áthatol a fedélzeten, és a buborék nyugalmi állapotban van, amelyen a felhajtóerő hat, mint a bővítés. Ez azt jelenti, hogy a korábbi, nem foglalkozunk sem a sebesség lebegő buborékok vagy a folyadék viszkozitása szomszédos vagy egyéb kinetikai értékeket.
Tegyük fel, hogy a sűrűsége folyadékok határos közel azonos és egyenlő. Ebben a helyzetben a buborék, hogy elváljon a határ között egy vékony alsó folyékony fluidágyas két erő. Egyikük - a felhajtóerő hajló nyomja a buborék át a határon. Másik erőssége akkor jelentkezik, ha a pop-up buborék torzítja a határ a folyadékot. Ez az erő, hogy megakadályozzák a növekedés közötti területen folyadékok azon a helyen, ahol igyekszik megtörni a buborék. Ez az erő compute, egyszerűsítve az alak a határon. Ebben az egyszerűsített formában a határ a földre, és egy egyszerűsített számítási.
Force lehet becsülni, hogy ez hogyan érvelést követően. Mozgás fel a gázbuborék kíséri növekedése a területen a hengeres közötti határ a felső és alsó folyadékok. Ha a buborék által kiszorított olyan mennyiségben, hogy az egyidejű növekedése felületi energia. Ez azt jelenti, hogy az úszó buborék megakadályozza, hogy a hatalom. Most a feltételt, akkor könnyen meghatározni a kritikus méret a buborék, amelynél az erő szakadjon aljáról a folyadék oszlop. Burkolta a buborékponton úszik a folyadék tetején. Értékelése R * jelentése a következő:
A képlet az következik, hogy az ésszerű értékeit a változók meghatározására R * (J / m 2 kg / m 3), úgy tűnik, hogy m.
Most a második hatás. Úgy tűnik, hogy a buborék áttör átnyúló „felső” folyékony hordozza azt egy kicsit „alsó” folyadék, akkor is, ha nehezebb.
Ez a fogalom magyarázata a következő: a formáció repesztő folyadék folytonosság eredményeként a helyi nyomás csökkenése is. Repesztőfolyadékot, akkor biztosan buborékok. A „kavitációs” származik a latin szó cavitas. ami azt jelenti, üresség.
Átmenetileg meg magunkat más célt: egy pillantást az alapvető jog áramló a csőben. Képzeljünk el egy vízszintes cső változó keresztmetszetű, amelyen keresztül a folyadék áramlik. Amennyiben a keresztmetszeti területe kisebb, a folyadék gyorsabban folyik, és ott, ahol a számtalan - lassabban. A törvény szerint az energiamegmaradás, azt mondhatjuk, a következő. Fent az éppen kiválasztott folyadék térfogata zajlik a munka nyomása erők kényszerítik az egésznek. Ha a folyadék viszkozitása nem, ez a munka lesz töltött csak a változás a kinetikus energia. Az energiamegmaradás törvényének megadja a jogot, hogy egyenlőségjelet tesznek a munkát az erők nyomása a kinetikus energia a folyadékot. Ebből az egyenletből következik Daniel Bernoulli egyenlet, amely végre bármely részén a cső:
Ebben az egyenletben, - a folyadék sűrűsége, - annak az áramlási sebesség, - a folyadék nyomása a falon, és - állandó. Meg lehet olvasni, mint ez: az összeg a kinetikus energia sűrűsége és nyomása áramló folyadék változatlan marad.
Felvett egyenlet alapvető a tudomány a folyadékot.
Szemléljük a képlet óvatosan. Ez az, amit a képlet szerint: a szűkebb rész a cső, annál, annál kevésbé, ami azt jelenti, hogy”olyan nagy lehet, hogy a nyomás kisebb lesz, mint egy kritikus érték. Gáz vagy gőz buborékok jelen a mozgó folyadékban, és csapdába zónában, ahol. Uwe lichivatsya kezdődik a folyadék mennyiségét „üregben” fordult egy hab-szerű környezetben. Mozgó az áramlás mentén, a régió, ahol a nyomás a buborékok összeesését, és eltűnnek.
Tehát magabiztosan megjósolni a megjelenése a buborékok a folyadék áramlását, amely mind az alapítvány, csak az energiamegmaradás törvényének. Az alapítvány a megbízható és buborékok kell törekedni.
Tény, kavitáció fordulhat elő, amikor egy folyékony, bármilyen okból, vannak olyan területek, ahol a sebessége különböző. Például, közel a forgó lapátok a hajó, vagy annak közelében a rúd rezgő vízben.
„A csökkenés visel el a követ” - mindenki által ismert. De, hogy a buborék tör fém, - úgy tűnik, nem ismert. Bejegyzett számos esetben a megsemmisítés propellerek kavitációs buborékok a nagy sebességű hajókra. Ez a károsodás néha levezetni csavaros néhány órával a hajó persze. A kavitációs zóna közelében a forgó propeller hajó építők alaposan megvizsgálták, azzal a céllal, hogy kiválassza az optimális forma, amelyben veszélyeztetése nélkül egyéb jellemzői a hajó propeller kavitatsionnnaya az ellenállása legmagasabb. Ez egy fontos állomása a tervezés és gyártás a hajót.
És itt egy másik példa a káros hatásait kavitáció. Ha a víz rezegni fog fém rudat, annak véglapja borított kavitációs károk gócok: fém pusztítani buborék.
Vannak több hipotézist az átviteli mechanizmus a buborék repülő fém felületén. Elérje a felszínt az akadály, a buborék is hamar összeomlik, hogy kezdeményezzen egy lökéshullám, és ez maga után vonja egy ütést a víz felszínén. Physics, részletesen tanulmányozása kavitáció megsemmisítése fémek látható, hogy a pulzáló nyomás fogadó felület, elegendő ahhoz, hogy hozzon létre buborékok és a fejlett gócok megsemmisítése a fém felületén. Például: az ismétlődő impulzus feszültség, ami helyi kifáradási törés.
A munka során vitatták meg és vizsgálták csak néhány a kérdések a tanulmány tulajdonságainak buborékok a folyadékban.
Az egyes szakaszok különböző működési folyamatok buborékok a folyadékban felülvizsgálták és megmutatja, hogy az általános fizika törvényei megmutatkoznak ezek a jelenségek. Mengyelejev törvénye - - Clapeyron, és az alapvető mintát, amelyre áramló folyadék a csőben által leírt Bernoulli-egyenlet D. Így, amikor G. Stokes meghatározására gáznyomás mellékelt a húgyhólyagban egy szabadon lebegő buborék rezsim lamináris áramlását használt víz J. képlet. ami alapvető fontosságú a tudomány folyadékot.
Ebből arra lehet következtetni, hogy a buborék egy fő résztvevő nagyon fontos a technológiai folyamatok és a fizikai jelenségek.
A papír tárgyalja a következő kérdéseket: a flotációs eljárás, amelyben az érc felszabadul meddőkőzet kavitáció - során a előfordulása folytonossági a folyadékban miatt a helyi nyomáscsökkenés (ezeket a folytonossági alakítjuk buborékok amely összeroskadására kifekélyesedhet és erodálja fém folyadékot, különösen hajókon propellerek) buborékképződés - fúj a gázbuborékok révén a folyadék (folyási vezet tökéletes keveredik a folyadék, és néha használják egyenletes fűtés) .
Made modellje flotációs tapasztalat.
Végrehajtása alatt munkát kapott további ismeretek a fizika, amelyeket fel lehet használni a további képzési tevékenységeket.
Összefoglalva, meg kell jegyezni, hogy a téma a tudományos munka meglehetősen fontos, és ezért elég érdekes.
Irodalom és irodalom
Geguzin YE Bubbles. - M. Nauka, 1985. - 176 p.
SS Kutateladze Nakoryakov VE Hő- és anyagátadás, és a Won a gáz-folyadék rendszerek. - Novosibirsk: Nauka, 1984. - 301 p.