Влияние додецилсульфата натрия на закономерности движения модели прямой эмульсии в гидрофильном капилляре

• Автор: Сляднева, Оксана Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Фильтрационное движение

2. Электрокннетическое движение флюидов в капилляре . .

3. Изменение толщины плнки под действием постоянного электрического поля

4. Модельные представления о структуре

двойного электрического слоя на границе двух флюидов . .

5. Методы определения потенциала на подвижной границе . .

Глава И. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА

а Объекты исследования.

б Методики экспериментов.
в Погрешности результатов измерений
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Фильтрационное движение
2. Электрокннетическое движение.
3. Увеличение толщины плнки под действием постоянного электрического ПОЛЯ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Идеализированная модель системы в отсутствие внешних
До наложения поля давления частица в капилляре представляется в виде цилиндрического столбика с гладкой боковой поверхностью ограниченного с концов выпуклыми менискамиполусферами центральная его часть I, рис. В области И толщина водной прослойки между частицей и внутренней поверхностью капилляра является функцией осевой и радиальной координат. Мри решении рассматриваемой задачи основное внимание авторов направлено на описание полей течения и давления в областях, где находится частица I и особенно II, рис. X. Главная цель подавляющего большинства работ получение связи ис с толщиной плнки, реализующейся в области I во время движения у, с у, с как правило, в виде Со. Первая теоретическая модель движения газового пузырька и жидкости в цилиндрическом капилляре была предложена в году Брезертоном 2. В качестве физической базы для описания перемещения газового пузырька им был использован аппарат гидродинамической теории смазки. Одно из главных ограничений вывода небольшие величины Са малые величины. Согласно его модельной картине при движении форма поверхности в областях переднею и заднего менисков различна. В области I сохраняется форма правильного цилиндра, область переднего мениска принимает форму конуса, в то время как у кормы поверхность частицы сплющивается и слабо морщится. Роль вязких напряжений на межфазной границе наибольшая в зоне, переходной от переднего мениска к цилиндрической части столбика. Вязкие напряжения, действующие на межфазную границу со стороны обеих фаз в области I приняты равными нулю. Совместное выполнение для области I условия постоянства толщины плнки и граничных условий 3 означает, что жидкость в плнке
гт,. Ну. I твердая стенка. Если последняя неподвижна, то неподвижна и вся жидкость в плнке. Вместе с тем, частица движется она скользит по поверхности, не оказывающей зрения как при совершенной смазке. Однако более конкретно, чем такая картина, передача движения на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей в математической модели Брезертона не рассматривается. Формы переднего и заднего мениска пузырька в потоке различны переходная зона у переднего мениска гладкий конус, у заднего волнообразная поверхность. В закономерностях движения роль процессов в области переднего мениска велика, заднего неизмеримо меньше и в зависимости от значения у г. I, задний мениск слабо тормозит движение, при больших его значениях слабо способствует. Вывод об очень малой роли заднего мениска позволяет рассматривать задачи движения частицы флюида и вытеснения жидкой среды флюидом как равнозначные. Брезертон провл серию опытов для подтверждения своей теоретической модели. В опытах он использовал капилляр длиной 1 м диаметром 1 мм. Предсказав на основе математического решения в рамках принятой им модели слабое влияние заднего мениска на движение пузырька, Брезертон использовал в экспериментах полубесконечный столбик воздуха, проталкивающий по капилляру органическую жидкость бензол, анилин. Скорость вытеснения определялась по времени перемещения мениска, а толщина остающейся на стенках плнки рассчитывалась по разнице известною объма жидкости, заполняющей капилляр в начале опыта и измеренного объма жидкости, вытесненной из капилляра столбиком воздуха в конце эксперимента. Различие между теорией и экспериментом оказалось незначительным при Са 4 и довольно существенным при низких значениях капиллярного числа при Са 6 они различались примерно в 3 раза. Согласно же теории Брезертона точность предсказаний, в принципе, должна быть выше при малых Са. Брезертон в своей работе анализирует возможные причины расхождения теоретических и экспериментальных данных, однако, как указывает сам автор, ни один из рассмотренных им эффектов не может объяснить полученного различия. Вклад инерционных сил должен проявляться при больших скоростях 3. Неровность капилляра оказывала бы одинаковое влияние на определение толщины плнки независимо от природы жидкости. Увеличение жсткости поверхности за счт адсорбции загрязнений не могло давать ошибку более 8. Учт расклинивающего давления также не объясняет отклонений количественно. Последнее в дальнейшем теоретически доказал Старов 4.