соотносятся скорости в центре секции — ось
D
и по центру прорезей
— на оси
Е
.
Общее гидросопротивление системы при заданном расходе крайне
невелико и составляет около 30 Па. Отметим, что давление поверх-
ностного натяжения в пузырьке диаметром 1 мм на порядок больше,
следовательно, влияние капиллярных эффектов (прилипание пузырь-
ков к стенкам) может проявляться значительно. В условиях микрогра-
витации статическое давление в верхних (дальних от входа) секци-
ях оказалось несколько больше, чем в нижних. Этот эффект можно
сопоставить с эффектом, возникающим при движении жидкости по
расширяющейся трубе. Наибольшие перепады давлений (гидросопро-
тивления) наблюдаются в прорезях. Это отчетливо видно на рис. 4. На
нем приведена зависимость статического давления в среднейшестой,
секции от продольнойкоординаты вдоль оси
Е
. Начальныйи конеч-
ныйучастки с большим градиентом — изменение давления в прорезях.
Из графика следует, что гидросопротивление шестойсекции со-
ставляет около 11 Па.
Оценим среднее сопротивление секции, пренебрегая местными по-
терями:
Dp
= 2
Dp
пр
+
D
р
с
,
(4)
где
Dp
пр
— сопротивление прорезей, определяемое по формуле
Dp
пр
= 32
μ
L
пр
v
пр
d
2
э.пр
≈
2
,
1
Па
,
в которой
μ
= 0
,
001003
кг/(м
·
c) — динамическая вязкость;
L
пр
= 4
,
4
мм
— длина прорези;
d
э.пр
≈
2
мм — эквивалентныйдиаметр по уравне-
нию (3), средняя скорость в прорези на данном режиме
v
пр
≈
0
,
06
м/с.
Входящее в уравнение (4) сопротивление оставшейся части секции
D
р
с
определяется по формуле
Dp
с
= 32
μ
L
с
˜
v
d
2
э.с
≈
2
,
2
Па
.
Рис. 4. Статическое давление вдоль оси
E
в шестой секции (координаты начала
и конца кривой графика соответствуют входу в прорезь из подводящего канала
и выходу в отводящий канал)
42 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 3
