ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конвективный механизм сближения капель из "Обезвоживание и обессоливание нефтей" Оседают ли частицы под действием сил тяжести в покоящейся или слабоперемешиваемой жидкости или находятся в сдвиговом потоке, — они будут перемещаться относительно друг друга и могут сталкиваться. Однако это столкновение не похоже на чисто геометрическое столкновение биллиардных шаров. Частицы находятся в вязкой жидкости и могут сблизиться только после выдавливания разделяющей их пленки сплошной фазы. Сближению капель препятствуют значительные силы, которые зависят от вязкости сплошной фазы, относительных размеров частиц и скорости их сближения. Вследствие гидродинамического взаимодействия частиц даже почти при центральном их сближении, когда столкновение казалось бы неизбежным, частицы могут обойти друг друга, не коснувшись. Такое поведение частиц неоднократно наблюдалось в физических и модельных экспериментах. На рис. 5.2 приведены результаты по моделированию сближения сферических частиц в вязкой жидкости 1105]. Одна частица была неподвижной, а другая двигалась к ней вместе с потоком жидкости. Из приведенного рисунка хорошо видно влияние гидродинамического взаимодействия между частицами на траекторию их движения. [c.84] Однако не при любом начальном положении частиц они будут обтекать друг друга. Существует некоторое критическое расстояние между осями движения сближающихся частиц, когда они еще не взаимодействуют, но одна частица уже не обтекает другую, а касается ее и коа-лесцирует, т. е. как бы захватывается ею. Площадь, перпендикулярная оси движения большей частицы, характеризующаяся тем, что если центр меньшей частицы прошел через эту площадь, то она коалесцирует с большей частицей, называется сечением захвата большой частицы (рис. 5.3). Мы будем обозначать его через О. Если сечение захвата является окружностью, то говорят о радиусе сечения захвата. [c.85] Сечение захвата зависит от радиусов сближающихся частиц, их гидродинамического и силового взаимодействия, порождаемого молекулярными и электрическими силами. В работе [104] показано, что если учитывать только гидродинамическое взаимодействие сферических частиц, то сечение захвата будет всегда равно нулю, т. е. силовое взаимодействие частиц является существенным фактором в процессе их коалесценции. [c.85] Имеющиеся работы по определению сечения захвата, как правило, выполнены для случая сильно различающихся по размерам частиц, а выражение для функции Й (У, со) не обладают свойством симметрии. Некоторые из этих работ разбираются ниже. [c.86] Первое слагаемое в правой части характеризует силу гидродинамического взаимодействия частиц, второе определяет силу их взаимного притяжения, которая прямо пропорциональна величине А, называемой константой молекулярного взаимодействия, или константой Гамакера. Для системы вода — органическая жидкость величина А имеет порядок 10 —10 Дж. [c.86] Порядок однородности этого ядра т]=0. Следовательно, по любому лучу, выходящему из начала координат в плоскости V, (о (см. рис. 5.1) функция К (У, со) будет постоянной величиной, характерной для выбранного направления. [c.87] График функции (5.23) представлен на рис. 5.4. [c.87] График функции (5.27) представлен на рис. (5.5). [c.88] График этой функции представлен на рис. 6.1 (см. с. 111). [c.89] Вернуться к основной статье