Таблица 51. Расчетные и экспериментальные массы капель на торце электрода перед переходом

5 6

0,12 0,23 0,39

0,13—0,18 0,29—0,51 0,50—0,57

0,20—0,50

этой зависимости для капель, формирующихся на стержнях диаметром 4, 5 и 6 мм, представлена на рис. 162. Кривые R = f (т, гэ) характеризуются экстремумом при R = гэ (см. также формулу (4.35)), т. е. когда капля принимает форму полусферы. Это позволяет представить закон изменения размеров растущей капли в относительных координатах (т/т*, R/r3), где т* — масса капли при R = гэ.

Отнеся массу капли к массе полусферы с радиусом гэ, получаем зависимость, справедливую для стержней любого диаметра

х = ± р* + 0,5) ]/р2_ 1, (4.36)

где х — относительная масса капли, х = т/т*;

рх — относительный радиус капли, Pi = Rlr3-

На рис. 163 эта зависимость представлена графически.

Если в выражении (4.16) заменить абсолютные размеры капли относительными, получим

РпИ= — о'э = Лг5, (4.37) Pi

где К2 — коэффициент пропорциональности.

Изменение коэффициента К2 в процессе роста капли представлено на рис. 164. Поверхностное натяжение увеличивается с ростом капли до х = 1, а затем уменьшается, облегчая отрыв капли от электрода.

Из табл. 51, где приведены результаты расчета массы капель-полусфер радиусом гэир = 7 г/см3 и экспериментальные данные, определенные с помощью рентгено-киносъемки, следует, что масса капли на торце электрода перед переходом, как правило, превышает массу капли-полусферы.

Связь между размерами электрода, капли, активного пятна и величине! электромагнитной силы исследовалась! использованием выражения (4.25). Дл1 этого тригонометрические величины I формуле (4.25) заменялись соответствуя щими геометрическими. Перейдя от абсолютных размеров капли и пятна к относительным, получим [77]

Рэ.м = KJ\

З'СВ'

К3-

,—2

X ln-

2p2-pl-2Pl Vp2-p22 2pt

рі + Vp\ — р\

— : (4.39)

относительный радиус активного! пятна (отношение радиуса активнош пятна на капле к радиусу электродног! стержня). Выражение (4.38) позволяе! изучить картину изменения электромаг! нитной силы в процессе роста капли при различных размерах активного пяти! путем совместного решения уравнении (4.36) и (4.39).

Результаты расчетов, приведенные на рис. 165, показывают, что в процесс! роста капли электромагнитная сила! удерживающая каплю на торце электрс! да, ослабевает, а при х 1 снова увели! чивается. Направление и величина это! силы определяется относительными раз! мерами активного пятна. Чем оно мены] ше, тем большая сила удерживает кап-] лю. Электромагнитная сила способству отрыву капли только при р2 1 1.

Электромагнитная сила в процессе! роста капли на торце электрода изме! няется. С целью выяснения закономер-1 ностей ее изменения с помощью скорост-