Способ определения поверхностногонатяжения жидкостей
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКРМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 2011.78 (21) 2686029/18-25 (51)М. КЛ.
G 01 N 13/02 спрмсоедииениемзаявки¹
Государственный комитет
СССР
Ilo деяам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 30.03,81. Бюллетень Йо 12
Дата опубликования описания 30.03,81 (5З) Ю)(543.542 (088.8) Ку зймий . и и Т.В. Куневич 1
ГР )(,;.
II Ü ", Я 1 j
«Институт тепло- и массообмена AH Белорусской ССР и Институт проблем механики AH СССР (72) Авторы мэобретеенмя (71) Заявители (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО
НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ
Дй вязкость, радиус цилиндрического объема в момент времени to длина цилиндрического объема в момент времени со длина цилиндрического объема в момент времени в+аt; время сокращения объема от
10 где Л— а,—
Формула (1) получена из решения уравнения равновесия цилиндрического столба вязкой жидкости — ЗА — ——
6 dC а Cdt (2) Изобретение относится к физико- химическому анализу веществ,и может найти широкое применение в научных исследованиях и в производственных условиях, например, на предприятиях химической, нефтехимической и пищевой промышленности, где необходимы измерения поверхностнс0о натяжения жидких продуктов.
Известен способ измерения поверхностного натяжения жидкости, подаваемой в виде струи, например осциллирующей t1).
Наиболее близким техническим .ре- . шением является способ определения поверхностного натяжения жидкостей с помощью стационарных волн на вертикальной струе, включающий подачу жидкости в виде струи (2 .
Однако известные способы не позволяют измерять мгновенные значения поверхностного натяжения релаксирующих во времени систем, кроме того, не позволяют осуществлять измерения поверхностного натяжения жйдкостей с повышенной вязкостью, так как стационарные волны на их поверхности не возникают.
Цель изобретения — измерение мгновенных значений поверхностного натя- ЗО жения релаксирующих во времени систем и обеспечение измерений в высоковязких жидкостях.
Поставленная цель достигается тем, что струю жидкости разделяют осесимметричными возмущениями на цилиндрические объемы и по их изменению во времени определяют величину поверхностного натяжения по формуле:
817532
Формула изобретения
ГЕо
О (Г ° ьt где А— а — вязкость радиус цилиндрического объема в момент времени длина цилиндрического объема в момент времени длина цилиндрического объема в момент времени t0+a. время сокращения объема от (Одо
Составитель С. Беловодченко
Редактор E. Дичинская Техред М.Голинка Корректор М. Коста
Тираж 907 Подписное .
ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Х<«35, Раушская наб., д. 4/5.
Заказ 1319/56
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
С учетом условия сохранения схема столба жидкости к а. 4 = Tl ayE o.-- const (3)
О- 2 где а — радиус струи в момент времеt to+At 5
Способ осуществляют следующим образом.
Исследуемую жидкость подают через сопло в виде круглой струи, со скоростью достаточно малой, чтобы не 16 возникали существенные аэродинамические силы (при нормальном атмосферном давлении скорость должна быть менее 8 м/с3- Иа струю накладывают периодические возмущения, напРимеР, 5 с помощью иглы, которая под прямым углом слегка касается поверхности струи и приводится в возвратно-поступательное движение вдоль своей оеи с помощью вибратора. Возникаю- 2О щие осесимметричные возмущения (пережатия) поверхности струи усиливаются поверхностным натяжением, что приводит к периодическому отделению от струи цилиндрических объемов жидкости. Полученные .таким образом цилиндрические объевши жидкости под действием поверхностного натяжения начинают сокращаться. При этом имеет место одноосная деформация сжатия, скорость которой зависит от вязкости 30 жидкости и величины поверхностного натяжения в данный момент времени.
Фиксируя тем или иным способом в реальном масштабе времени размеры одного из цилиндрических объемов жид- 35 кости, по мере удаления его от места разрыва, можно определить величину относительного сжатия эа данный промежуток времени и,зная вязкость жидкости, можно определить величину по- 4О верхностного натяжения. Поскольку распад струи носит периодический характер, для этой цели удобно испольэовать фотосъемку процесса при стробоскопическом освещении или фотосъемку с малой продолжительностью экспо- И зиции. для скорости истечения струи порядка нескольких метров в секунду .время экспозиции не должно превышать
10 мкс.
Использование предлагаемого способа обеспечивает возможность измере-. ния мгновенных значений поверхностного натяжения релаксирующих жидкотекучих систем, воэможность проведения измерений поверхностного натяжения высоковязких жидкостей; кроме того, не требует применения сложной измерительной техники.
Способ определения поьерхностного натяжения жидкостей, включающий подачу жидкости в виде струи, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с цельЮ измерения мгновенных значений поверхностного натяжения релаксирующнх во времени систем и обеспечения измерений в высоковязких жидкостях, струю жидкости разделяют осесимметричными возмущениями на цилиндрические объемы и по их изменению во времени определяют величину поверхностного натяжения по формуле
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. 8onr N. Philos. Trans Я. 209, 281(1909) 2. Satterly . F.R,S.Ñ. u J.C.Strachan "А Heasurment of Surface Tension
by Means of Stationary Wawes and
Vertical Jet". Trans the Royal Sosiety of Canada (К .S.Ñ.) Section III, 105-1112, 1935 (прототип).
