Прояв капілярних ефектів за умов стікання плівки рідини, що випаровується в перехресний газовий потік

Автор(и)

  • Євген Володимирович Костюченко Сумський державний університет, Ukraine
  • Віталій Вікторович Бутар Шосткинський інститут Сумського державного університету, Ukraine
  • Сергій Миколайович Романько Шосткинський інститут Сумського державного університету, Ukraine
  • Володимир Костянтинович Лукашов Шосткинський інститут Сумського державного університету, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20535/2617-9741.1.2022.254156

Ключові слова:

поверхня, плівка, рідина, випаровування, стікання, капілярний ефект

Анотація

Представлені результати експериментального дослідження прояву термокапілярного і концентраційнокапілярного ефектів (ефекту Марангоні) за стікання плівки рідини, що випаровується в перехресний газовий потік. Прояв цих ефектів пов’язане з градієнтом поверхневого натягу плівки під час зміни її температури й концентрації розчину і  виражається у зменшенні ширини плівки. Встановлені закономірності зменшення ширини плівки в залежності від параметрів процесу стікання. Для визначення зменшення поверхні випаровування плівки, що має місце в цьому випадку, введена величина ширини середньої поверхні випаровування плівки й отримані емпіричні рівняння для її оцінки.

Біографії авторів

Євген Володимирович Костюченко, Сумський державний університет

Аспірант кафедри процесів та обладнання хімічних і нафтопереробних виробництв «Сумський державний університет»

Віталій Вікторович Бутар, Шосткинський інститут Сумського державного університету

Студент кафедри процесів та обладнання хімічних і нафтопереробних виробництв «Шосткинський інститут Сумського державного університету»

Сергій Миколайович Романько, Шосткинський інститут Сумського державного університету

Кандидат технічних наук, завідувач лабораторії «Шосткинський інститут Сумського державного університету»

Володимир Костянтинович Лукашов, Шосткинський інститут Сумського державного університету

Доктор технічних наук, професор кафедри хімічної технології високомолекулярних сполук «Шосткинський інститут Сумського державного університету»

Посилання

Апарат для концентрування розчину сірчаної кислоти : пат. №134162 Україна : С01В 17/88. № u 2018 10018 ; заявл. 08.10.18 ; опуб. 10.05.19, Бюл. №9. 4 с.

Серафимов Л.А., Фролкова А.В. Соблюдение первого закона Коновалова в процессе ректификации с инертным газом // Вестник МИТХТ. 2008. Т. 3, № 2. С. 45-52.

Зейтунян Р.Х. Проблема термокапиллярной неустойчивости Бенара-Марангони // Успехи физических наук. 1998. Т. 1 68, № 3. С. 259-286.

Шатский Е.Н. Влияние термокапиллярных эффектов на характеристики течения нагреваемой плёнки жидкости: дис. … канд. физ.–мат. наук : 01.04.14. Новосибирск, 2018. 111 с.

Kuznetsov V.V., Vitovskii O.V., Krasovskii V.A. An experimental investigation of modes of flow under conditions of evaporation of liquid on a vertical heating surface // High Temp. 2007 Vol. 45, № 1. P. 68–75. DOI:10.1134/S0018151X07010099.

Lukashov V.K., Kostiuchenko Y.V., Timofeev S.V., Ochowiak M. Аn experimental study of heat and mass transfer in a falling liquid film evaporation into a crossflow of neutral gas // Journal of Engineering Sciences. 2020. Vol. 7, № 1. P. 30-38, DOI: 10.21272/jes.2020.7(1).f3.

Gordeeva V.Yu., Lyushnin A.V. Influence of the thermocapillary effect on the dynamics and stability of motion of a thin evaporating film // Technical Physics. 2013. Vol. 58, №. 3. P. 351-357. DOI:10.1134/s1063784213030092.

Aktershev S.P. Stability of the heated liquid film in the presence of the thermocapillary effect // Thermophysics and Aeromechanics. 2013. Vol. 20, № 1. P. 1-16. DOI:10.1088/1742-6596/891/1/012023.

Chinnov E.A., Kabov, O.A. Jet Formation in Gravitational Flow of a Heated Wavy Liquid Film // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2003. Vol. 44, № 5. P. 708–715. DOI:10.1023/A:1025564605979.

Birikh R.V., Denisova M.O., Kostarev K.G. Development of concentration-capillary convection on an interfacial surface. Fluid Dynamics. 2015. Vol. 50, № 3, P. 361-370. DOI:10.1134/S0015462815030060.

Прокудина Л.А. Моделирование влияния градиентов температуры на состояние свободной поверхности жидкой пленки // Вестник Ю Ур ГУ. 2014. Т. 7, № 2. С. 118-123.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-03-29

Як цитувати

Костюченко, Є. В., Бутар, В. В., Романько, С. М., & Лукашов, В. К. (2022). Прояв капілярних ефектів за умов стікання плівки рідини, що випаровується в перехресний газовий потік. Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, (1), 21–29. https://doi.org/10.20535/2617-9741.1.2022.254156

Номер

№ 1 (2022)

Розділ

ХІМІЧНА ІНЖЕНЕРІЯ

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Євген Володимирович Костюченко, Віталій Вікторович Бутар, Сергій Миколайович Романько, Володимир Костянтинович Лукашов

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).