35.Молекулярный механизм переноса субстанции,элементарные законы переноса различных субстанций.

Молекулярный механизм переноса субстанции обусловлен тепловым движением молекул или иных микроскопических частиц (, электронов в металлах). Взаимодействие между молекулами грубо можно представить как "жесткое" отталкивание на малых расстояниях между их центрами () и "мягкое" притяжение на больших

Кинетическая энергия молекул, определяющая среднюю квадратичную скорость их движения в условиях термодинамического равновесия, связана с температурой системы

Как видим, она зависит только от температуры системы Т и массы молекулы . Так, для молекул кислорода при нормальных условиях (Т = 0 °С = 273 К) =461 м/с = 1660 км/ч. В зависимости от фазового состояния вещества характер молекулярного движения различен. В газах молекулы движутся хаотически. Вследствие малой плотности системы большую долю времени составляет движение молекул практически без взаимодействия друг с другом. При пониж температуры системы умен кинетическая энергия молекул. Они теряют возможность преодолевать силы межмолекулярного притяжения, и система, конденсируясь, переходит из газового состояния в жидкое. Хаот хар-р молек-го движ-я при этом в основном сохраняется. Однако в связи со значительным увеличением плотности возрастает роль межмолекулярного взаимодействия, большая доля объема системы становится занятой самими молекулами. Затрудняется выход молекул из своего ближайшего окружения.

При дальнейшем понижении температуры большинство систем переходит в кристаллическое состояние. Кинетической энергии молекулы уже недостаточно для выхода из ячейки, образованной окружающими ее молекулами. Формируется наиболее выгодная с энергетической точки зрения структура кристаллической решетки. Перемещение молекул из одного узла в другой возможно лишь за счет нарушений регулярности структуры - наличия дислокаций, "дырок".

36. Образование и движение капель и газовых пузырей

Механизм образования пузырей и капель чрезвычайно сложен и определяется очень большим числом параметров, влияющих на процесс образования пузырей. Параметры можно подразделить на конструктивные, связанные со свойствами газов и жидкостей, и режимные. К конструктивным относятся диаметр, форма, ориентация и конструкция сопла, а также материал, из которого оно изготовлено, объем камеры истечения. К параметрам, связанным со свойствами выбранной системы, можно отнести поверхностное натяжение на границе раздела фаз, плотность и вязкость жидкости и газа, угол смачивания и скорость звука в газе. Режимные параметры включают объемный расход диспергируемой фазы, величину и направление скорости сплошной фазы, высоту уровня жидкости в колонне, перепад давления в сопле и температуру.

В процессе образования капель, как и в процессе образования пузырей, можно выделить три основных режима: иквазистатический, динамический и струйный. Вследствие того, что плотность жидкости значительно превышает плотность газа, переход в струйный режим при диспергировании жидкостей происходит при значительно меньших скоростях истечения ( 0 2 - 0 4 м / с), чем при диспергировании газа. динамическом режиме основную роль в процессе образования пузырей играют динамические эффекты, связанные с ускорением жидкости, окружающей образующийся пузырь. Отрывной объем пузыря и частота отрыва возрастают с увеличением расхода газа. При больших расходах газа частота отрыва выходит на приблизительно постоянный уровень, а отрывной объем растет примерно пропорционально расходу газа. Наиболее важными параметрами, характеризующими процесс образования пузыря, являются объемный расход газа, диаметр сопла или отверстия и объем камеры истечения.

Движение капель и пузырей в жидкости отличается от движения твердых частиц наличием двух основных эффектов: подвижностью поверхности раздела фаз и способностью капель и пузырей изменять свою форму.

По характеру обтекания-По форме частиц

1. «Ползущее» течение-Сферические капли и пузыри

2. Обтекание вязкой жидкостью при умеренных числах Рейнольдса

-Сферические капли и пузыри

Сфероидальные и эллипсоидальные капли

3. Автомодельный режим по вязкости обтекающей жидкости

-Колеблющиеся эллипсоидальные капли и пузыри

4. Обтекание идеальной жидкостью-Пузыри в виде сферических колпачков