МОДЕЛЮВАННЯ ЗЛИТТЯ ЧАСТИНОК ДИСПЕРСНИХ ФАЗ ЕМУЛЬСІЙНИХ СЕРЕДОВИЩ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.48.2026.14Ключові слова:
емульсія, крапля, злиття, кипіння, вода, масло, температураАнотація
Складні та різноманітні фізико-хімічні явища, що визначають стійкість тонких розділових плівок рідини та структуру двофазних потоків, наразі залишаються недостатньо вивченими. Шар пари утворюється на межі фаз вода-масло в процесі кипіння водно-масляних емульсій в результаті різкого перепаду тиску. Збільшення об'єму пари (збільшення радіуса межі розділу масло-пара) для крапель різних розмірів відбувається за параметрів, властивих кожній частинці в певний момент часу. При злитті крапель у конгломерат параметри усереднюються, наслідком чого стає поява більшої краплі з визначеними швидкостями та прискореннями росту межі поділу вода-масло. Тому врахування цих процесів об'єднання киплячих частинок відіграє досить велику роль у визначенні кінцевого розміру роздроблених часток дисперсної фази, а сам процес є невід'ємною частиною як кипіння, так і руху та подальшого дроблення крапель.
Розроблена модель злиття крапель емульсії дозволяє отримати загальну картину зміни параметрів крапель емульсії та разом з моделями дроблення та руху описати процеси, що відбуваються під час кипіння водної фази емульсії. Припущення про малість сил електростатичного відштовхування та сил Ван-дер-Ваальса, а також виключення їх з розгляду на останніх етапах руху крапель перед їх зустріччю, цілком виправдане через їх повну невизначеність для крапель різних розмірів. Звичайно, зроблене припущення про миттєве злиття крапель призводить до дещо некоректних результатів, але питання про час злиття двох крапель різних розмірів також залишається відкритим. Можливий також інший варіант схеми кипіння, при якому краплі не зливаються, а зростають, взаємодіючи одна з одною, у випадку, коли стабілізуючий вплив поверхнево-активної речовини достатньо великий. Тому цей метод розрахунку кипіння емульсій є цілком прийнятним.
Посилання
Dolinsky, A., & Ivanitsky, G. (2003) The principle of discrete-pulse energy input - new approach to the development of efficient power-saving technologies. Ann.Review of Heat Transfer, XIII, P. 47–83.
Ramamurthi, K., Sumil Kumar, S. (2001) Collapse of vapor locks by condensation over moving subcooled liquid. Int. J. Heat Mass Transfer, 44, P. 2983–2994.
Pavlenko, A.M., Klimov, R.A., & Basok, B.I. (2006) Evaporation kinetics in homogenization processes, Vol. 28, No. 6, P.14–20.
Klimov, R., Dašić, P., Turmanidze, R. (2025) Influence of Main Factors on the Formation of Liquid Fuels Resistant to Stratification. In: Karabegović, I., Kovačević, A., Mandžuka, S. (eds) New Technologies, Development and Application VIII. NT 2025. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 1482. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-95194-7_59
Nakorchevsky, A.I., Basok, B.I. (2001) Hydrodynamics and heat and mass transfer in heteroge-neous systems and pulsating flows, K.: Nauk. Dumka.
Dolinskiy, A.A., Ivanitskii, G.K. (2008) Heat and mass transfer and hydrodynamics in the vapor-liquid dispresnyh environments. Kyiv: Nauk. Dumka.
Carlos Bravo Diaz An In-Depth Guide to Oil-in-Water Emulsions. Nova Science Publisher, 2021. P.253.
Laurier, L. Schramm (2014) Emulsions, Foams, Suspensions, and Aerosols: Microscience and Applications, 2nd Edition. Wiley-VCH. https://doi.org/10.1002/9783527679478
Schmitt, V., Arditty, S., Leal-Calderon, F. (2004) Stability of concentrated emulsions. Interface Science and Technology. Volume 4, P. 607–639. https://doi.org/10.1016/S1573-4285(04)80017-6
Dolinsky, A., & Ivanitsky, G. The principle of discrete-pulse energy input - new approach to the development of efficient power-saving technologies. Ann.Review of Heat Transfer. 2003. Vol. XIII. P.47–83.
Ramamurthi, K., Sumil Kumar, S. Collapse of vapor locks by condensation over moving sub-cooled liquid. Int. J. Heat Mass Transfer. 2001. Vol. 44. P. 2983–2994.
Павленко А.М., Климов Р.А., Басок Б.И. Кинетика испарения в процессах гомогениза-ции. Пром. теплотехника. 2006. Т. 28. №6. С.14–20.
Klimov, R., Dašić, P., Turmanidze, R. (2025) Influence of Main Factors on the Formation of Liquid Fuels Resistant to Stratification. In: Karabegović, I., Kovačević, A., Mandžuka, S. (eds) New Technologies, Development and Application VIII. NT 2025. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 1482. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-95194-7_59
Накорчевский А.И., Басок Б.И. Гидродинамика и тепломассоперенос в гетерогенных си-стемах и пульсирующих потоках. К.: Наукова думка, 2001. 348 с.
Долинский А.А., Иваницкий Г.К. Тепломассообмен и гидродинамика в парожидкостных дисперсных средах. К.: Наукова думка, 2008. 382 с.
Carlos Bravo Diaz An In-Depth Guide to Oil-in-Water Emulsions. Nova Science Publisher, 2021. P.253.
Laurier, L. Schramm Emulsions, Foams, Suspensions, and Aerosols: Microscience and Applica-tions, 2nd Edition. Wiley-VCH. 2014. P.492. https://doi.org/10.1002/9783527679478
Schmitt, V., Arditty, S., Leal-Calderon, F. Stability of concentrated emulsions. Interface Sci-ence and Technology. 2004. Volume 4. P. 607–639. https://doi.org/10.1016/S1573-4285(04)80017-6
