химический каталог




Поверхностные силы

Автор Б.В.Дерягин, Н.В.Чураев, В.М.Муллер

функцией: скорости течения v и интенсивности перемешивания раствора, были сделаны путем решения уравнений (Х.34) — (.Х36) и нахождения распределения концентрации в пористом теле и за его пределами [28—30]. Эти расчеты приводят к следующим теоретическим зависимостям V (АР), построенным на рис. Х.9 для двух различных кон центраций раствора С0, втекающего в тонкопористое тело со средним

радиусом пор г~ 20 А. В этих расчетах было принято Kf = 2,5* • Ю-9 см3/дин-с; I = 0,02 см; Ф = = 3,3 кТ; Dm = 5• 10~6 см2/с; D0 = = 10~5 см2/с; Т = 300 К; б = Ю-3 см; п = 0,02 Пуаз.

Как видно из рис. Х.9, влияние встречного капиллярно-осмотического потока приводит к заметным отклонениям от закона Дарси. Таким образом, наблюдавшаяся нелинейность фильтрационных зависимостей может быть связана с явлением капиллярного осмоса. При высоких скоростях фильтрации зависимость V* (АР) становится линейной, но не проходит через начало координат,, отсекая, как показано штриховыми линиями, на оси давлений отрезки,, равные осмотическому давлению идеальной полупроницаемой мембраны (для которой Ф = оо): АР0 = RTAC. Это давление АР, можно ошибочно интерпретировать как некоторое динамическое предельное напряжение сдвига текущей жидкости, если не учитывать явление капиллярного осмоса.

Интересно отметить, что уравнение (Х.51), учитывающее влияние капиллярного осмоса на фильтрацию раствора, совпадает по форме с эмпирическим уравнением, предложенным ранее Шварцен-друбером [53] для описания фильтрационных экспериментов с тонкопористыми телами.

Действие поверхностных сил, приводящее к образованию структурно измененных граничных слоев жидкости, а также диффузных адсорбционных слоев ионов и нейтральных молекул, существенным образом меняет картину фильтрации в тонкопористых телах. Учет поверхностных явлений необходим для правильного понимания механизма массообменных процессов и управления ими.

4j 5. Течение смачивающих пленок

Рассмотрим смачивающую пленку на плоской твердой подложке и выберем систему координат так, чтобы оси х и у находились в плоскости подложки, а ось z была направлена по нормали к ней. В состоянии равновесия пленка имеет постоянную толщину h. При этом нормальная компонента тензора давления Р# = Pzz постоянна по толщине пленки и равна давлению в окружающей газовой фазе Р, в то время как тангенциальные компоненты Рхх и Руу переменны по толщине пленки и зависят от z, но независимы от координат -я и у.

Если поверхность подложки и соответственно равновесной пленки на ней искривлена, то в уравнение равновесия Pzz = Р следует добавить член, учитвающий перепад капиллярного давления на поверхности пленки. В этом случае в первом приближении

Ргг = Р + оК, (Х.52)

где К — кривизна поверхности пленки; о — поверхностное натяжение жидкости.

Если подложка имеет постоянную кривизну, то в соответствии с уравнением (Х.52) давление в пленке Рг2 меняется на постоянную величину, равную оК, знак которой зависит от знака К (К > О отвечает выпуклой поверхности пленки). Если поверхность подложки, и, следовательно, пленки имеет переменную кривизну К = — К (х, у), то условием равновесия будет равенство химических потенциалов молекул жидкости во всех частях пленки или (что для од-нокомпонентной жидкости одно и то же) постоянство давления, равного Pt — Ргг — П (h), где h — h (х, у). Подставляя сюда выражение для Pzz из (Х.52), получим

р. = р + оК (х, у) — П (х, у) = const. (Х.53)

Это уравнение связывает локальную кривизну поверхности пленки К (я, у) через П (х, у) с ее локальной толщиной h (х, у), определяемой уравнением изотермы расклинивающего давления П (h).

Приведенные выше уравнения относятся к равновесию смачивающих пленок. Допустим теперь, что имеет место нарушение условий равновесия и поэтому должно возникнуть течение. Примем, что это нарушение обусловлено наложением распределенных по поверхности пленки, граничащей с газом, добавочных давлений 8Р (х, у) = = Р (х, у) — Р, где Р — const — начальное давление газа над пленкой в состоянии ее равновесия. Эти

страница 180
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Поверхностные силы" (3.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда проекционный столик
Фирма Ренессанс заказать лестницу на дачу на второй этаж - качественно и быстро!
стул самба купить
KNSneva.ru - гипермаркет электроники предлагает 90NB0D81-M00250 - отправка товаров из Санкт-Петербурга во все населенные пункты северо-запада России.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)