Wpływ termicznego efektu Marangoniego na kinetykę rozpościerania substancji ropopochodnych na morzu

Katarzyna Boniewicz-Szmyt , Stanisław Pogorzelski

Abstract

Dynamics of liquid hydrocarbons spreading over the seawater surface was studied in laboratory conditions. Oil lens expansion rates predicted from classical theorieswere higher 6–9 times than these measured experimentally. Such a discrepancy could result from onset of Benard-Marangoni cellular flow beneath the expanding oil, observed for volatile hydrocarbons. The vertical temperature gradient ΔTcool related to the evaporation rate was high enough to initiate Marangoni thermal phenomenon. The additional dissipative, turbulent flow is likely to slow down the spreading. The classical Marangoni effect is of secondary importance in reference to the thermal effect in interfacial spreading and mixing processes at sea.
Author Katarzyna Boniewicz-Szmyt
Katarzyna Boniewicz-Szmyt,,
-
, Stanisław Pogorzelski (FMPI / IEP)
Stanisław Pogorzelski,,
- Institute of Experimental Physics
Other language title versionsThermal Marangoni effect on crude oil substance spreading kinetics on the sea
Journal seriesZeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, ISSN 1644-1818, (B 7 pkt)
Issue year2017
No100
Pages20-36
Publication size in sheets0.8
Keywords in Polishpochodne ropy naftowej, kinetyka rozpościerania, gradienty temperatury, cyrkulacja Benarda-Marangoniego, efekt Marangoniego
Keywords in Englishcrude oil derivatives, spreading kinetics, temperature gradients, Benard-Marangoni circulation, Marangoni effect
Abstract in PolishDynamikę rozpościerania ciekłych węglowodorów na powierzchni oryginalnej wody morskiej, badano w warunkach laboratoryjnych. Szybkość ekspansji soczewek olejowych, przewidywana przez klasyczną teorię, okazała się większa o czynnik 6–9 od wartości mierzonej eksperymentalnie. W artykule postuluje się, że ta niezgodność wynika z aktywacji tzw. cyrkulacji Benarda-Marangoniego, szczególnego ruchu płynu, bezpośrednio pod powierzchnią ekspandującej cienkiej warstwy węglowodoru, obserwowanego dla lotnych cieczy. Pionowy gradient temperatury ΔTcool, proporcjonalny do szybkości parowania, wywołany efektem schłodzenia powierzchni w procesie parowania, okazał się dostatecznieduży, aby przekroczyć wartość progową dla wszystkich badanych cieczy i wywołał efekt Marangoniego. Dodatkowy turbulentny przepływ płynu, towarzyszący rozpościeraniuoleju, prawdopodobnie powoduje spowolnienie szybkości ekspansji. Klasyczny efekt Marangoniego (powodowany naturalnymi surfaktantami) ma nieznaczny udział w procesachmieszania i rozpościerania w morzu.
URL http://zeszyty.am.gdynia.pl/zeszyt-100.html
Languagepl polski
LicenseOther; published final; Uznanie Autorstwa (CC-BY); with publication
Score (nominal)7
ScoreMinisterial score = 7.0, 15-12-2017, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 7.0, 15-12-2017, ArticleFromJournal
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back