Растворение газов в жидкостях. Испарение и кипение жидкостей, кавитация

Растворение газов в жидкостях. Испарение и кипение жидкостей, кавитация

Растворение газов в жидкостях. Испарение и кипение жидкостей, кавитация. Принимая во внимание физические свойства жидкости, необходимо обратить внимание на такие особые условия, как наполнение газом, испарение, кипение, кавитация. Жидкости обладают способностью поглощать и растворять соприкасающиеся с ними Газы с образованием макроскопически однородной смеси или захватывать газы и образовывать двухфазную систему, содержащую пузырьки.

Например, если имеется доступ внешнего воздуха к быстро движущемуся потоку воды, то последний частично растворяется в воде и частично образует с ней двухфазную систему из смеси воды и пузырьков воздуха. Существует поток воздуха (от греческого слова » aer » воздух).Это следует учитывать при расчете скоростных течений, больших водных путей и др. Дело в том, что он широко используется для искусственного дополнения жидкостей газами.

Например, замена воды воздухом для быстрого окисления органических веществ (аэрация для очистки питьевой воды и сточных вод), карбюраторы с приготовлением легкого жидкого топлива и горючей смеси воздуха указывают на привод двигателя внутреннего сгорания. Растворимость газа в жидкости зависит от последнего типа (характеризуется коэффициентом растворимости / г) и изменяется в зависимости от давления. При 20°C коэффициент cr имеет следующие значения: для воды-0,016, для керосина-0,13, а для минерального масла-0,08. 18.

Поэтому при снижении давления ниже атмосферного (при росте вакуума) в жидкости возможно ее закипание, а затем конденсация пара при росте давления. Людмила Фирмаль

• Относительный объем газа, растворенного в жидкости до полного насыщения, прямо пропорционален давлению и коэффициенту растворимости. При падении давления растворенные газы выделяются из жидкости, и далее、 Но она более интенсивна, чем тает. Это явление в ряде случаев отрицательно сказывается на работе гидросистемы. Жидкость, в зависимости от температуры, переходит в твердое состояние (от воды до льда) или в газообразное состояние, образуя пар.

Испарение, которое происходит на свободной поверхности жидкости называется испарением. Испарение является общим для всех капельных растворов, но интенсивность испарения зависит от типа жидкости и условий, в которых она находится. Испарение жидкости используется во многих технологических процессах и устройствах (чиллеры, деминерализаторы), которые учитываются в гидрологических расчетах. Эта концепция лежит в основе уравнения баланса круговорота воды в природе.

• Одним из показателей, характеризующих летучесть жидкостей, является температура кипения при нормальном атмосферном давлении. Чем выше температура кипения, тем ниже летучесть. Температура кипения жидкости зависит от pressure. As пример, в зависимости от давления на поверхности, указывают температуру кипения воды. п, кПа. 0.6 0.9 1.2 2.4 12.6 100.3 485（°$、° C в 5 10 20 50100150 На практике(резервуары, цистерны, гидросистемы), как правило, приходится иметь дело с испарением, часто кипящей жидкости в замкнутом объеме при различных температурах и давлениях.

Поэтому более полной характеристикой испарения является так называемое давление (упругость) насыщенного пара. Насыщенный пар-это пар, находящийся в ограниченном пространстве в термодинамическом равновесии с жидкостью с одинаковым химическим составом (число молекул, выходящих из жидкости и входящих в газовую фазу за единицу времени, равно числу молекул пара, возвращающихся в жидкость одновременно).

В диапазоне температур и давлений, способных к аналогичному равновесию, каждая постоянная температура соответствует определенному давлению насыщенного пара. Чем выше давление насыщенного пара при определенной температуре, тем больше испарение жидкости. Кипение происходит, когда давление насыщенного пара при определенной температуре устанавливается равным внешнему давлению.

Вероятность появления кавитации растет с ростом скорости жидкости (давление ее падает при этом). Людмила Фирмаль

• Для сложной жидкости (например, бензина), представляющей собой многокомпонентную смесь, давление насыщенного пара зависит не только от температуры жидкости и ее физико-химического состава, но и от соотношения объема жидкой и газовой фаз. Давление насыщенного пара в этом случае возрастает с увеличением объемной доли, занимаемой жидкой фазой. Поэтому значение давления пара сложной жидкости обычно задается отношением 1: 4 жидкой фазы к паровой фазе.

Кавитация (от латинского слова, означающего»пустота», «полость«)-это образование полостей в жидкой жидкости, заполненных каплями газа, пара или их смесью (так называемые кавитационные пузырьки). 19. Кавитационные пузырьки образуются там, где давление в жидкости падает ниже определенного критического значения, которое примерно равно давлению насыщенного пара этой жидкости при определенной температуре.

Такое снижение давления происходит из-за большой локальной скорости потока жидкости (гидродинамическая кавитация) или прохождения высокоинтенсивных звуковых волн (акустическая кавитация). Локальное падение давления быстро движущейся жидкости происходит, например, когда она обтекает solid. So, в трубе, которая локально сужена, создается довольно четко определенная «кавитационная зона», заполненная движущимися пузырьками. После этого пойдите к зоне с более высоким давлением, кавитацией

Смотрите также:

Задачи по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Вязкость жидкостей.
2. Поверхностное натяжение. Смачиваемость. Капиллярность.
3. Другие физико-механические свойства и состояния жидкостей.
4. Особые свойства воды.