В.Г. Левич - Физико-химическая гидродинамика (1124062), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Волны на поверхности идеальной жидкости $117. Волны на поверхности вязкой жидкости 9 118. Волновое движение на поверхности маловязкой жидкости й 119. Волновое движение на поверхности весьма вязкой жидкости 474 48! 484 489 492 505 509 5!1 518 524 529 ОГЛАВЛЕНИВ 6 !20. Влияние поверхностноактивных веществ иа волновое движение жидкости 607 6 121. Гашение капиллярных волн поверхностноактивнымн веществамн 609 6 122. Гашение волн растворимыми поверхностноактивными веществами 619 6 123. Распад жидкой струи при малых скоростях движения.
Случай симметричных деформаций . 626 6 124. Распад жидкой струи при малых скоростях движения. Случай произвольных деформаций . 634 6 125. Распад струи при больших скоростях. Распыл......... 638 6 126. Распад струи при больших скоростях. Случай длинных волн .. 646 6 127. Распад массы жидкости произвольной формы. Заключительные замечания . 649 6 128. Капиллярные волны на поверхности капли .....
.... .. 652 6 129. Возбуждение волн иа плоской поверхности жидкости ... .. . 654 6 130. Возбуждение ветровых волн большой амплитуды на поверхности глубокой жидкости и затухание их из.за турбулентного трсння 658 Литература. 666 ГЛАВА ХП ДВИЖЕНИЕ И ДИФФУЗИЯ В ТОНКИХ ПЛЕНКАХ ЖИДКОСТИ 7 6 131. Течение тонких плейок жидкости ...............
668 6 132. Метод «саувания» тонких пленок жидкости .........'. 671 6 133. Толщина пленки, остающейся на поверхности тела, извлекаемого из неподвижной жидкости . 674 $134. Волновое течение тонких слоев жидкости ........... 683 6 135. Турбулентное движение в пленке .............. . 689 $136. Растворение газа на границе раздела жидкость — газ ц условиях пленочного течения. Элементарный акт скрубберного процесса 692 Литература.. 699 ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ Во втором издании (первое издание вышло в 1952 г.) в книгу включены новые разделы — теория теплопередачи в жидкостях, теория движения и дробления капель, струй и пузырьков и др. В книге рассматривается ряд новых случаев конвективной диффузии и другие вопросы, разработанные на основе трупов автора и его сотрудников и частично публикуемые здесь впервые.
Кроме того, в книге дан краткий обзор многочисленных экспериментальных работ, отечественных и зарубежных, в которых теория конвективного переноса вещества в жидкостях, развитая автором, подверглась опытной проверке. Новые оригинальные работы, освещенные в книге, проводились в ' Институте электрохимии АН СССР и на кафедре теоретической физики Московского инженерно-физического института. Экспериментальные работы проводились на кафедре электрохимии Московского государственного университета и в Институте' Электрохимии АН СССР.
Я хотел бы вновь выразить глубокую. благодарность академику А. Н. Фрумкину как за многочисленные и весьма ценные для меня обсуждения н советы, так и за постановку экспериментальных исследований в указанных организациях. Я выражаю глубокую благодарность академику Л. Д. Ландау За весьма ценные советы. Считаю своим приятным долгом поблаголарить д-ра 3.
Грабовского (Варшава), д-ра Я. Коутецкого (Прага). д-ра Дж. Эйгара (Кембридж), канд. хим. наук И. А. Багоцкую, проф. Б. Н. Кабанова, проф. С. С. Кутателадзе, канд. физ.-матем. наук А. М. Розена, д-ра хим. наук И. Л. Розенфельда, д-ра хим. наук Г. Л. Натансона, проф. Н. А. Фукса за дискуссию и существенные' замечания, учтенные мной во втором издании книги. Мне хочется поблагодарить канд.
хим. наук Э. А. Айказяна, Г. Л. Видович, Ю. Б. Плескова, В. Д. Юхтанозу, канд. хим. наук А. И. Федорову, доц. В. П. Галушко (Днепропетровский университет), проф. Я. В. Дурдина и канд. хим. наук 3. У. Духнякову (Ленинградский университет). проф. И. Р.
Кричевского и канд. хим. наук Ю. В. Цеханскую, экспериментальные исследования которых способствовали проверке и развитию наших теоретических работ. иа пгвднсловия к пегвомг изданию Подробное обсуждение работ по теории полярографических максимумов на семинаре Института Физической Химии Чехословацкой Академии Наук (Прага) было весьма ценным для меня. Хотел бы выразить благодарность руководителю этого семинара акад.
Р. Брдичка и всем его участникам и в особенности д-ру Я. Коутецкому н д-ру Г. Корыта. В подготовке книги ко второму изданию чрезвычайно большую помощь мне оказали научные сотрудники Р. Р. Догонадзе и Ю. А. Чизмаджев. В втой работе приняли также участие канд. фнз.-матем. наук Ю. Б. Иванов и В. А. Кирьянов, Б. С. Графов, Ю. И.
Яламов, Е. Б. Брешенкова и В. Ю. Филиновский. Я с удовлетворением приношу всем им свою искреннюю благодарность. В. Левич ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ Для развития физической химии в последние десятилетия характерно широкое проникновение в нее физических методов исследовании. К последним относятся, в частности, методы теоретической физики, которые находят все более широкое применение в разрешении разнообразных вопросов, находящихся на грани между физикой и химией. В настоящей монографии, посвященной вопросам физико-химической гидродинамики, расчетные методы теоретической физики использовались прн рассмотрении некоторых физико-химических проблем, связанных с движением жидкой фазы.
Под фивико-кимической гидродинамикой мы понимаем совокупность вопросов, связаннык как с влиянием движения жидкостей на химические или физико-химические превращения, так и с влиянием физико-химических факторов на движение жидкостей. Главная цель книги — приведение в стройную систему положений физико-химической гидродинамики на основе наших работ, проводившихся в течение последних десяти лет в отделе электрохимии Института физической химии Академии наук СССР в тесном контакте с коллективом отдела. Выражаю глубокую благодарность руководителю этого отдела академику А. Н. Фрумкину, а также моему учителю, академику Л.
Д. Ландау, за многочисленные и исключительно ценные советы и указания в процессе ведения этих исследований и при создании настоящего труда. Считаю своим приятным долгом поблагодарить проф. Б. Н. Кабанова, проф. И. Н. Кузьминых. н ст. научи. сотрудников Т.
А. Крюкову, И. А. Багоцкую, А. В. Городецкую, Е. И. Попову, экспериментальные исследования которых способствовали развитию теории излагаемых ниже вопросов. 8. Левич ГЛАВА 1 ВВЕДЕНИЕ В 1. Уравнения гидродииамики Данная книга имеет своей целью рассмотрение разнообразных задач фнаико-химнческой гидродинамики. Нам придется в дальнейшем широко пользоваться представлениями современной гидродннамики.
В частности, мы должны будем использовать теорию вяакнх течений жидкости, теорию пограничного слоя, теорию турбулентности и т. п. В рамках данной книги мы не имеем возможности достаточно подробно и систематически осветить все эти вопросы и будем предполагать, что читатель знаком с основами гндродинамики 111. Более специальные вопросы гидродинамикн будут излагаться в соответствующих разделах книги.
Кроме того, для удобства ссылок и справочных ~целей мы приведем в этой главе краткий обзор основных положений современной гидродннамикн. В дальнейшем мы будем иметь дело только с движением несжимаемых капельных жидкостей, а поэтому всегда считать плотность жидкости постоянной во времени н в пространстве. Состояние движущейся несжимаемой жидкости полностью характеризуется заданием в каждой точке пространства в каждый момент времени значения четырех величин †тр компонент скорости жидкости ч н давления р. В несжимаемой жидкости скорость движения ч удовлетворяет уравнению непрерывности до дэа дч, йчч= — э+ — + — *=О, дк ду дл (1,1) дч р к, —— — йтздр+р'пч+1.
выражающему закон сохранения вещества, Три других уравнения, необходимых для определения искомых функций, представляют уравнения движения элемента жидкости. Если относить уравнение движения к единице объема жидкости, то в векторном вика оно запишется: Введение Уравнение (1,2), именуемое уравнением Навье — Стокса, в левой части содержит, очевидно, произведение массы единицы объема жидкости на его ускорение. В правой части уравнения (1,2) стоят силы, действующие на этот элемент жидкости. Вектор 1 представляет объемную силу, действующую на элемент жилкости. Примером объемной силы может служить сила тяжести.
Градиент давления представляет объемную силу (взятую с обратным знаком), действующую на элемент жидкости. если само давление изменяется ог точки к точке. действительно, если выделить в жидкости некоторый объем, то сила. действующая на этот объем, равна интегралу где Ж вЂ” элемент поверхности, и интеграл берется по поверхности, окружающей этот объем. Преобразуя поверхностный интеграл в объемный. находим: — ~рс($= — ~ йгабрс(п.
Последний интеграл представляет объемную силу, действующую на весь объем. Отсюда следует, что на единицу объема действует сила ( — атабр). То обстоятельство, что в уравнения движения входит не само давление, а лишь его градиент. показывает, что значение давления в жидкости определено лишь с точностью до производьной постоянной. Член рдп, где р — вязкость жидкости, учитывает действие вязких сил. Наличие у жидкости вязкости или внутреннего трения проявляется в переносе количества движения от тех мест, где жидкость движется с большей скоростью, к местам с меньшей скоростью. Иными словами, происходит увлечение слоев, движущихся с меньшей скоростью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
