Кавитация. Смеси

Растворимости газов в жидкостях, кипение,

Растворимость газов в жидкостях характеризуется количеством растворенного газа в единице объема жидкости, различна для разных жидкостей и изменяется с увеличением давления.

Относительный объем газа, растворенного в жидкости до ее полного насыщения, можно подсчитать по закону Генри, т.е.

, (2.15)

где - объем растворенного газа, приведенный к нормальным условиям ();

- объем жидкости;

k - коэффициент растворимости;

р - давление жидкости.

При понижении давления выделяется растворенный в жидкости газ, причем интенсивнее, чем растворяется в ней.

Испаряемость свойственна всем капельным жидкостям и зависит от температуры и давления. Одним из показателей, характеризующих испаряемость жидкости, является температура ее кипения при нормальном атмосферном давлении; чем выше температура кипения (процесса парообразования в толще жидкости), тем меньше испаряемость жидкости.

Кипение капельной жидкости при заданной температуре может быть получено понижением давления. Наименьшее давление, при котором происходит кипение при нормальной температуре, называют давлением насыщенных паров.

Кавитацией называется нарушение сплошности потока жидкости, обусловленное появлением в ней пузырьков или полостей, заполненных паром или газом. Кавитация возникает при понижении давления, в результате чего жидкость закипает или из нее выделяется растворенный газ.

В качестве меры, определяющей кавитационные свойства профилей, применяют так называемое число кавитации

, (2.16)

где р и V - соответственно давление и скорость в набегающем потоке.

Смеси из нескольких тел (газообразных или жидких) могут быть получены одним из следующих трех основных способов смешивания: смешивание в объеме; смешивание в потоке и смешивание в случае заполнения объема потоком.

Для бинарной смеси, состоящей из компонентов а и b, в единице объема смеси содержится масса компонента а и масса компонента b. Величины и называют плотностями компонентов, которые удовлетворяют соотношению

, (2.17)

где - плотность смеси.

Безразмерные величины и представляют собой массовые концентрации компонентов а и b в смеси и удовлетворяют соотношению

. (2.18)

Парциальные энтальпии компонентов газовых и жидких смесей (количество теплоты в единице массы компонента а или b), близких к идеальным (отсутствует заметная теплота смешивания), равны значениям энтальпий чистых веществ а и b. Энтальпия смеси h (количество теплоты в единице массы смеси) связана с величинами и соотношением

. (2.19)

В случае фазовых смесей границы раздела фаз (в рамках представлений сплошной среды) интерпретируются как геометрические поверхности. Реальные межфазные границы - это тонкие переходные слои сложной структуры.

Коэффициент теплопроводности смеси зависит от концентрации компонентов, а динамическая вязкость смеси - от вязкости чистых компонентов, концентрации и физической природы смеси.

Дата добавления: 2014-10-31