Растекание капель воды и водных растворов полимера по твердой горизонтальной поверхности

Валентин Иванович Байков; Дмитрий Михайлович Нахай

doi:10.33408/2519-237X.2025.9-4.542

Авторы

Валентин Иванович Байков Государственное научное учреждение «Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси»; 220072, Беларусь, Минск, ул. П. Бровки, 15
Дмитрий Михайлович Нахай Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0002-6842-1683

DOI:

https://doi.org/10.33408/2519-237X.2025.9-4.542

Ключевые слова:

краевой угол, равновесный краевой угол, коэффициент поверхностного натяжения, динамическая вязкость, кинематическая вязкость

Аннотация

Цель. Экспериментально исследовать и сравнить с теоретическими расчетами кинетику растекания капли водного раствора полимера и кипяченой водопроводной воды по горизонтальной твердой поверхности.

Методы. Экспериментальные исследования.

Результаты. Опытным путем найдены: коэффициент поверхностного натяжения жидкости капли на границе с воздухом; вязкость при малых скоростях сдвига жидкости и ее плотность; равновесный краевой угол. Установлено, что происходит ограниченное растекание капли до радиуса, который соответствует равновесному краевому углу. Проведено сравнение теоретических и экспериментальных данных изменения радиуса растекания капли во времени, которое показало, что результаты качественно согласуются между собой.

Область применения исследований. Полученные результаты важны для исследования динамики процесса тушения пожара твердых материалов водными растворами полиакриламида разной концентрации.

Биографии авторов

Валентин Иванович Байков, Государственное научное учреждение «Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси»; 220072, Беларусь, Минск, ул. П. Бровки, 15

лаборатория турбулентности, главный научный сотрудник; доктор технических наук, доцент

Дмитрий Михайлович Нахай, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра химической, биологической, радиационной и ядерной защиты, старший преподаватель

Библиографические ссылки

Baikov V.I., Korobko E.V., Goncharova N.A. Spreading of a liquid droplet over a solid horizontal surface. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 2003. Vol. 76, No. 2. Pp. 274–278. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1023640831609.

Vavkushevskii A.A., Arslanov V.V., Stepanenko V.Yu., Ogarev V.A. Spreading of viscous liquid drop on solid horizontal surface. Colloid Journal of the USSR, 1989. Vol. 51, No. 3. Pp. 379–383. EDN: https://elibrary.ru/XOASZP.

Korobko E.V., Gorodkin R.G., Mel'nichenko V.V. Spreading of a drop of an electrorheological suspension in an external field. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 1997. Vol. 70, No. 5. Pp. 763–768. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02657635.

Baykov V.I., Nakhay D.M., Mikanovich D.S. Rastekanie kapli nen'yutonovskoy vyazkoy zhidkosti po tverdoy gorizontal'noy poverkhnosti [Spreading of a drop of non-Newtonian viscous liquid over a solid horizontal surface]. Journal of Civil Protection, 2024. Vol. 8, No. 3. Pp. 312–324. (rus). DOI: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2024.8-3.312. EDN: https://elibrary.ru/JCOHEB.

Kaminer A.A., Yakhno O.M. Gidromekhanika v inzhenernoy praktike [Hydromechanics in engineering practice]. Kiev: Tekhnika, 1987. 174 p.