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Benetzung und Zwickelflüssigkeit bei zwei nebeneinander liegenden Zylindern

Wetting and liquid at the point of contact of two side by side lying cylinders

  • Originalarbeiten — Research papers
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Zusammenfassung

Die charakteristischen Größen für die Benetzung eines Feststoffes durch eine Flüssigkeit sind die Flüssigkeits-Oberflächenspannung σ′, der Randwinkel ϑ und die Feststoff-Oberflächenspannung σ‴. Für diese drei Größen wird eine empirische Gleichung aufgestellt, die auch für Quecksilber gilt. Zahlreiche Meßwerte der drei charakteristischen Größen werden für 14 verschiedene Werkstoffe von Füllkörpern und Packungen zusammengestellt. Für zwei übereinander und zwei nebeneinander liegende Teilchen wie Kugeln oder lange Zylinder wurde die Zwickel-Kontur von verschiedenen Autoren berechnet. Dabei wurde der Randwinkel nur von 0° bis 90° verändert. Das Modell von Batel [36] für zwei nebeneinander liegende Zylinder wird hier erweitert. Dabei werden der Vorrückwinkel und der Rückzugswinkel benutzt. Das Modell wird für Randwinkel von 5° bis 157° ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen die Bedeutung der Benetzungs-Kenngröße 0, 5(1+cos ϑ).

Abstract

The characteristic properties for the wetting of a solid by a liquid are the liquid-surface tension σ′, the contact angle ϑ and the solid-surface tension σ‴. For these three properties an empirical equation is developed, which is also applicable to mercury. Many results of various measurements of the three characteristic properties are collected for 14 diffrent solid materials of packing elements and packings. For two above one another lying and two side by side lying particles as spheres or long cylinders the liquid contour was calculated by different authors. Thereby the contact angle was only varied between 0° and 90°. Here the model of Batel [36] for two side by side lying cylinders is extended. The advancing contact angle and the receding contact angle were used. The model was evaluated for contact angles between 5° and 175°. The results shows the importance of the wetting property 0, 5(1+cos ϑ).

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Abbreviations

BnT :

mit dem Teilchendurchmesser gebildete Bond-Zahl

d T :

Teilchendurchmesser

E Koh :

Kohäsionsenergie

E Adh :

Adhäsionsenergie

F :

Randkraft

g :

Fallbeschelunigung

G :

Gewichtskraft

k rauh :

Rauhigkeitsfaktor

K Ben :

Benetzungs-Kenngröße

Δp :

Druckdifferenz

r :

Krümmungsradius

V′:

Flüssigkeitsvolumen

y :

Höhe

δ :

Winkel

ɛ :

Winkel

ρ′:

Flüssigkeitsdichte

σ′:

Flüssigkeits-Oberflächenspannung

σ‴:

Feststoff-Oberflächenspannung

σ SL :

Feststoff/Flüssigkeits-Grenzflächenspannung

ϑ :

Randwinkel

ϑ R :

effektiver Randwinkel

ϑ rauh :

durch Oberflächenrauhigkeit veränderter Randwinkel

ϑ vor :

Vorrückwinkel

ϑ rück :

Rückzugswinkel

Δϑ Max :

größte Randwinkel-Differenz

ϕ :

Orientierungswinkel beieinander liegender Teilchen

Φ:

allgemein zur Korrelation benutzte Größe

ζ′Zw :

Zwickel-Flüssigkeitsanteil

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Authors and Affiliations

  1. Am Honigbaum 25, D-65817, Eppstein-Niederjosbach, Germany

    W. A. Stein

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  1. W. A. Stein
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Herrn Prof. Dr.-Ing. Heinz Brauer zur Vollendung des 75. Lebensjahres gewidmet.

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Stein, W.A. Benetzung und Zwickelflüssigkeit bei zwei nebeneinander liegenden Zylindern. Forsch Ing-Wes 64, 329–343 (1999). https://doi.org/10.1007/PL00010847

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