Время истечения половины объема жидкости
При переходе к динамическим условиям кратность пены не изменяется, так как она характеризует пенообразование, а стойкость пены сильно изменяется. Запас поверхностной энергии является мерой устойчивости любой дисперсной системы. Чем больше этот запас, тем менее устойчива система.
В соответствии с устойчивость пены можно регулировать следующими путями: изменением поверхности раздела фаз, изменением удельной свободной энергии на границе раздела фаз, одновременным изменением поверхности раздела фаз и удельной свободной энергии.
Первый путь реализуется при самопроизвольном разрушении пены, второй — при адсорбции или других поверхностных явлениях, третий — при агрегации частиц различной природы. Проанализируем третий путь изменения устойчивости пены, имеющий место в реальных условиях гидрообеспыливания.
В общем объеме приводятся в соприкосновение две дисперсные системы — пылевой аэрозоль и пена.
Столкновение аэрозольных частиц с пленками пены приводит к их агрегации.
При этом на поверхности частицы может образоваться пленка жидкости (случай полного смачивания частиц), вследствие чего частица утяжеляется и падает на нижнюю поверхность (седиментация). Вначале рассмотрим процесс гетерокоагуляции пылинки элементарным пузырьком пены.
К этому процессу можно применить представления Ребиндера о стадийности гидрообеспыливания и нашу гипотезу о захвате пылинки каплей диспергированной жидкости : сближение частицы с пузырьком, адгезия частицы к пузырьку и образование краевого угла; растекание жидкости по поверхности пылинки; втягивание частицы и проникновение ее внутрь капли. В первую стадию процесса коагуляции входит сближение пузырька с частицей до расстояний, на которых начинают действовать молекулярные силы (80 нм). В этих условиях необходимо учитывать действие аэродинамических и электростатических сил, сил гравитации, инерции и диффузии.
Большинство из них учитывается законом Стокса и описывается уравнением
