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目前認(rèn)為,泡沫衰變的機(jī)理是:(1)泡沫中液體的流失;(2)氣體透過液膜擴(kuò)散。
1泡沫中液體的流失
泡沫中液體的流失是氣泡相互擠壓和重力作用的結(jié)果。氣泡的擠壓主要源于曲面壓力,在各個氣泡交界處的液膜是彎曲的,并且存在著壓力差,這個差值可以用Laplace公式描述,即
(其中,△P為彎曲表面的附加壓力;林為液體的表面張力;R為液膜的曲率半徑)由于這個差值的存在,液膜中的液體就會不斷的向邊界處流動,從而促使液膜不斷的變薄,當(dāng)厚度降低到臨界值的時候,氣泡就會破裂。
2氣體透過液膜擴(kuò)散
無論用什么方法產(chǎn)生的泡沫,其大小總是不均勻的。根據(jù)Laplace方程,小氣泡內(nèi)氣體壓力比大氣泡的高,因而小氣泡內(nèi)的氣體會透過液膜向大氣泡中擴(kuò)散,造成小氣泡變小,大氣泡變大,最終趨于破滅。
De Vries 曾經(jīng)詳細(xì)的研究了泡沫中氣體的擴(kuò)散過程,并發(fā)現(xiàn):當(dāng)小氣泡為大氣泡環(huán)繞時,小氣泡半徑的平方隨時間的增長而線性的減少,泡沫總數(shù)則隨時間平方倒數(shù)的增長而減少。
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