Смачивающая способность

Паровой пузырек отрывается от поверхности нагрева и всплывает при определенном диаметре, который зависит от способности жидкости смачивать поверхность. Жидкость, не смачивающая поверхность, оттесняется от нее, и интенсивность теплоотдачи уменьшается. Теплоносители, обычно применяемые в теплоэнергетических установках, а также криогенные жидкости смачивают металлические поверхности. К несмачивающим жидкостям относится, например, ртуть.

Все три режима кипения можно наблюдать в обратном порядке, если, например, раскаленное массивное металлическое изделие опустить в воду для закалки. Вода закипает, вначале охлаждение тела идет относительно медленно (пленочное кипение), , затем скорость охлаждения быстро нарастает (переходный режим), вода начинает периодически смачивать поверхность, и наибольшая скорость снижения температуры поверхности достигается ,в конечной стадии охлаждения (пузырьковое кипение). В этом примере кипение протекает в нестационарных условиях во времени. '''

Вторая особенность состоит в том, что если произошел кризис и установился пленочный режим кипения (поверхность не разрушилась), то при снижении тепловой нагрузки пленочное кипение будет сохраняться, т.е. обратный процесс теперь будет происходить по линии пленочного кипения (см. рис. 4-3). Лишь при достижении минимального теплового потока дкр2 жидкость начинает вновь в отдельных точках периодически достигать (смачивать) поверхность нагрева. Отвод тепла растет и превышает подвод тепла, вследствие чего возникает быстрое охлаждение поверхности, которое также носит кризисный характер. Происходит быстрая смена режимов, и устанавливается стационарное пузырьковое кипение. Этот обратный переход (второй кризис) на рис. 4-3 также условно показан стрелкой как «перескок» с кривой пленочного кипения на линию пузырькового кипения при (f==qKp2-

Все три режима кипения можно наблюдать в обратном порядке, если, например, раскаленное массивное металлическое изделие опустить в воду для закалки. Вода закипает, вначале охлаждение тела идет относительно медленно (пленочное кипение), затем скорость охлаждения быстро нарастает (переходный режим), вода начинает периодически смачивать поверхность, и наибольшая скорость снижения температуры поверхности достигается в конечной стадии охлаждения (пузырьковое кипение). В этом примере кипение протекает в нестационарных условиях во времени.

Вторая особенность состоит в том, что если произошел кризис и установился пленочный режим кипения (поверхность не разрушилась), то при снижении тепловой нагрузки пленочное кипение будет сохраняться, т. е. обратный процесс теперь будет происходить по линии пленочного кипения (рис. 4-3). Лишь при достижении <7кр2 жидкость начинает вновь в отдельных точках периодически достигать (смачивать) поверхность нагрева. Отвод теплоты растет и превышает подвод теплоты, вследствие чего возникает быстрое охлаждение поверхности, которое также носит кризисный характер. Происходит быстрая смена режимов, и устанавливается стационарное пузырьковое кипение. Этот обратный переход (второй кризис) на рис. 4-3 также условно показан стрелкой как «перескок» с кривой пленочного кипения на линию пузырькового кипения при

в растворимые элементы, хорошо смачивать поверхность, препятствовать повторному осаждению растворенных примесей на поверхность.

Смачивание, растекание, фиксация масла за счет капиллярных сил. Как правило, механизмы приборов не снабжены специальными устройствами для подачи и дозирования смазочного масла (лубрикаторами). Толщина смазочной прослойки, определяющая режим трения, зависит от способности масла смачивать поверхность твердого тела и от капиллярных сил, возникающих в зазоре. Это свойство становится особенно важным в случае, если прибор подвергается вибрации и ударным перегрузкам.

надежность работы трубы при больших плотностях теплового потока в зоне нагрева. Это достигается тем, что подача теплоносителя в зону нагрева осуществляется путем разбрызгивания через пористую вставку, установленную коаксиально поверхности нагрева и являющуюся продолжением зоны конденсации. Такая организация подачи теплоносителя позволяет смачивать поверхность нагрева при любых тепловых нагрузках.

Однако в том случае, когда вместе с поступающим из ртутного котла в конденсатор ртутным паром будет уноситься магний в такой же весовой пропорции, в какой он находится в котле, поверхность теплообмена конденсатора будет амальгамироваться; конденсат начнет смачивать поверхность и тогда капельная конденсация ртутного пара перейдет в пленочную.

Клеи должны удовлетворять следующим требованиям: 1) находясь в жидком состоянии, смачивать поверхность соединяемых материалов; 2) переходить в твердое состояние (отвердевать); 3) проявлять в отвержденном состоянии адгезию («прилипаемость») к поверхности соединяемых предметов и обладать определенной коге-зией (прочностью связи внутренних частиц).

припой должен хорошо смачивать поверхность паяемых деталей и затекать в зазоры соединения;

Смачивающая способность неф!и аияижасюи п лри^. i\ 1?,ии ^ороъи-дорода и с ростом температурь!, повышается при увеличении содержания нефти в воде, высокой жесткости воды, большой скорости коалесценцки

зырька. Кроме того, характер развития и отрыва пузырьков в большой мере зависит от того, смачивает жидкость поверхность или не смачивает. Смачивающая способность жидкости характеризуется

краевым углом 6, который образуется между стенкой и свободной поверхностью жидкости. Чем больше 9, тем хуже смачивающая способность жидкости. Принято считать, что при 0<90° (рис. 4-8,а) жидкость смачивает поверхность, а при 6>90° (рис.

Обычные жидкости: вода, спирты, бензол, ацетон и др. — смачивают чистые металлические поверхности нагрева. Смачивающая способность воды значительно снижается, если металлическая поверхность покрыта жирной пленкой. Примером несмачивающей жидкости может служить ртуть (9 «140°).

После достижения пузырьком определенного размера он отрывается от^ поверхности. Отрывной размер определяется в основном взаимодействием сил тяжести, поверхностного натяжения и инерции. Последняя величина представляет собой динамическую реакцию, возникающую в жидкости вследствие быстрого роста пузырьков в размерах. Обычно эта сила препятствует отрыву пузырьков. Кроме того, характер развития и отрыва пузырьков в большой мере зависит от того, смачивает жидкость поверхность или не смачивает. Смачивающая способность жидкости характеризуется краевым углом 9, который образуется между стенкой и свободной поверхностью жидкости. Чем больше 0, тем хуже смачи-

Обычные жидкости: вода, спирты, бензол, ацетон и др.— смачивают чистые металлические поверхности нагрева. Смачивающая способность воды значительно снижается, если металлическая по-

ские свойства. Поэтому изысканию защитных покрытий с теми или иными свойствами предшествовали большие по объему работы, целью которых явилось установление некоторых общих закономерностей зависимости физико-технических свойств покрытий от их состава. Для координации научной деятельности различных учреждений Институтом химии силикатов АН СССР ежегодно проводятся семинары по жаростойким покрытиям. В семинарах принимают участие ведущие специалисты научных учреждений и организаций, занятые разработкой средств защиты конструкционных материалов от высокотемпературной газовой коррозии. В работе этих семинаров систематически освещаются работы по покрытиям, причем большое внимание уделяется методам их закрепления. Среди них значительное место отводится получению покрытий из расплавленного состояния, так как именно эти способы обладают высокой производительностью и позволяют получать высокую прочность сцепления покрытий с покрываемой поверхностью. В соответствии с этим для ряда композиций были определены: температура плавления или температура начала размягчения, сопротивление окислению, смачивающая способность, коэффициент теплового расширения, прочность сцепления с покрываемой поверхностью, сопротивление тепловому и механическому ударам, склонность к расслоению, а также явления диффузии, протекающие на границе раздела покрытие—покрываемый материал.

Если какая-то поверхность уже смочена водой, то для прилипания к этой поверхности какой-либо другой жидкости, например краски, необходимо, чтобы смачивающая способность у краски была выше, чем у воды. Химики нашли несколько приемов, позволивших создать краску с такой способностью. Оказалось, например, что если совмещать традиционную краску с некоторыми поверхностно-активными веществами, то эта новая краска, попадая на поверхность, где есть водяная пленка, вытесняет ее и прилипает к осушенной таким образом поверхности.

время, в отличие от системы алмаз — металл (непластичная твердая фаза) эта зависимость в данной системе выражена сильнее. Причиной этого, как уже указывалось, является прежде всего рост контактных давлений на стыках частиц с ростом их размера (при одинаковом внешне приложенном давлении), смятие и пластическая деформация углов и стыков частиц, своеобразная «сварка» их. В связи с этим затрудняется проникновение жидкой фазы в места контактов, что затрудняет перегруппировку и скольжение частиц и уменьшает усадку. Эти эффекты должны быть ощутимы при большем внешне приложенном давлении, меньшем количестве жидкой фазы и меньшей температуре. Это связано с тем, что с повышением температуры резко увеличивается смачивающая способность (краевой угол падает до нуля) и эффект большей капиллярной активности жидкости, по-видимому, должен перекрывать эффект температурного роста пластичности.

Обычно считают, что истинная смачивающая способность вязких расплавов близка к 1/2 (враст+ ©оттек )•

Чем меньше краевой угол б, тем выше смачивающая способность жидкости и тем тоньше получается ножка, соединяющая паровой пузырек с поверхностью, благодаря чему он легче отрывается от поверхности.