Макет страницы
Аналогичное соответствие теории Смолуховского для электроосмоса обнаруживалось, если одновременно выполнялись условие достаточно большой напряженности электрического поля и условие достаточно большого отношения длины капилляра к радиусу; в последнем случае значения [-потенциала, рассчитанные по электроосмосу и по потенциалу течения, совпадгли. При уменьшении значений Ud или E в начале обнаруживалось снижение рассчитанных по электроосмосу значений [, при дальнейшем уменьшении значений этих параметров электроосмос прекращался. Например, при d — 110 мк электроосмос исчезал при Hd — 270 и E — бОв/сж и соответственно при d — 30 мк, Ud — 83 и E — 330 в/см. Трактовка авторами этих явлений фактически означает признание невыполнимости теории электроосмоса Смолуховского при недостаточно высоких значениях Ud и Е, с чем нельзя согласиться.
При объяснении отсутствия электроосмоса в коротких капиллярах и в слабых полях Григоров обращает внимание на процесс формирования профиля скоростей при электроосмосе и фильтрации. На входе в капилляр при напорной фильтрации скорости по сечению равны, за счет торможения потока стенкой этот профиль скоростей преобразуется в параболический на некотором расстоянии от входа. Причиной электроосмоса является электроосмотическое скольжение в пределах диффузной части ДС, и может показаться, что это движение лишь постепенно за счет вязких напряжений передается по направлению к оси капилляра.
Учитывая, что формула Пуазейля справедлива лишь при длине капилляра, значительно превосходящей начальный участок, Григоров считает, что при относительно малой длине капилляров или же в слабых полях в электроосмосе вовлекается лишь часть жидкости, прилежащей к ДС, следствием чего и является существование нижних пределов применимости теории Смолуховского по этим параметрам. Но если принять такую аналогию и на этом основании воспользоваться формулой для оценки длины начального участка при напорной фильтрации 133, 34]:
//d~0,lRe, (11.17)
можно рассчитать числа Рейпольдса Re, при которых электроосмос становится заметным, по данным работы [32], и соответствующие значения Hd. Оказывается, что для Re можно принять значение порядка 10~2 и тогда Ud окажется на пять порядков меньше, чем наблюдалось в этом же эксперименте [32].
Заметим, что начальный участок имеет заметную протяженность только при Re ~ 10, так что протяженный начальный участок при обычных режимах элекроосмоса не реализуется. Кроме того, Григоров допускает, что жидкость пе вовлекается в электроосмос из-за необходимости преодоления сил инерции покоя жидкости. Но при Re ~ Ю-2 инерционные эффекты в электроосмосе вообще не могут заметно проявляться.
