Оглавление:
Границы аналогии
- Дифференциальное уравнение 334-336 справедливо для веществ с определенными характеристиками, не зависящими от температуры и температуры окружающей среды. В случае теплопередачи, а также в случае массопереноса возникает задача соответствующего определения величины переменной физической постоянной 2. Основная сложность возникает из-за того, что флуктуации вязкости и плотности приводят к искажению поля скоростей, а затем к уравнению motion.
Становится независимым от распределения температуры и концентрации. Кроме того, уравнение 334 было получено в предположении о граде 70, но в процессе его прохождения по каналу падение давления конечной величины должно происходить в направлении потока. Это искажение подобия привело к методу Прантля дополнительного тепла sources. In в надлежащем виде эта методика также может быть применена для изучения массопереноса. Эта сторона вопроса не будет обсуждаться в detail. It гораздо важнее обсудить в дальнейшем некоторые особенности процесса массопереноса, которые поставят под сомнение точную аналогию.
Для поверхностей, величина которых не совсем мала по сравнению с расстоянием между ними, количество передаваемого тепла определяется путем интегрирования. Людмила Фирмаль
Рассмотрим парциальные давления p и pg, 2 газов 1 и 2. It диффундирует друг с другом под действием градиентов парциального давления, например, в ламинарном пограничном слое вблизи wall. In в этом случае, согласно уравнению 336b, плотность потока массы поперечного сечения, параллельного стенке, определяется для обоих. Раздел книги основан прежде всего на Акермане work. It следует отметить, что Аккерман начал со схемы пограничного слоя, которая значительно упростила турбулентное течение, и в то же время искусственно разделила влияние различных факторов на значения коэффициентов тепло-и массопереноса, как в обоих процессах, так и в изотермическом массопереносе.
Поэтому, правильно отражая основную тенденцию, приобретенная им зависимость не является TdsLp A Ml 16-lT B1956kXB ejj of T d Stol Ro. 1, 49-52, в 1957 г. Дальнейшая упрощенная схема, принятая в так называемой теории кинофильмов, лежит в основе исследования Колберна и Дрю, которое будет рассмотрено ниже. На границе подобия теплопередачи и массопереноса, Рубинштейн Я. М. Изв. ВТИ, 12, 1-15 1935 Берман Л. Д. Теплоэнергетика, 8, 10-19 1955, и Берман Л.
Испарительное охлаждение оборотной воды, Госэнергоиздат, 1957, с. 23-28. — Отмечать. Коэффициент диффузии A, очевидно, не очень зависит от концентрации. Росс 11к. видишь, Порш. Инг.- Уэса.. 19, 49-58 в 1953 г. Один 1-соединитель типа rjt ды Р Т ды Разделив члены уравнения на соответствующие молекулярные массы t и t2 для каждого члена и введя универсальную газовую постоянную St mlR1, получим следующее уравнение для диффузионной массы молекулы g м и Т 4Pi. фут кг Дои МТ Яг ды МТ Яг ды Триста сорок восемь Для того чтобы общее давление P Pt — Pt в рассматриваемом сечении оставалось постоянным, междиффузионные объемы, связанные с давлением P, должны быть равны.
Здесь, согласно закону Авогадро футов футов Триста сорок девять Однако DPT dy-dp dy должен присутствовать одновременно, так что требование 349 может быть выполнено только в кг. Для конкретной пары веществ константа диффузии равна только 1. a. совершенно проницаемые стены. Очевидно, что число молекул кг, диффундирующих в обоих направлениях, одинаково, если поверхность раздела полностью проницаема для обоих веществ. когда молекулярные массы и равны, диффузионная масса и g2 одинаковы.
Несмотря на наличие произвольно непроизвольно значительного массового потока в направлении, перпендикулярном стенке, в этом случае аналогия прекрасно сохраняется, так как граничные условия массопереноса остаются такими же, как условия импульса и теплообмена. для мл f tg результирующий массовый расход остается При этом гидродинамическая зависимость изменяется следующим образом когда массовый поток g2 направлен к стенке, частицы с более высокой скоростью из паровоздушного потока движутся в область пограничного слоя с меньшей скоростью.
Под влиянием переписки Это, конечно, односторонний процесс передвижения и теплопередачи, хотя только процесс взаимной диффузии Кротов заслуживает полного названия Exchange. In в связи с этим возникли споры по поводу названия, теплообменника и т. д., и название, и теплопередача была proposed. It удерживает устоявшееся название в этой книге потому, что вряд ли приведет к какому-либо непониманию физики этих процессов.
С увеличением импульса пограничный слой будет ускоряться, в результате чего он станет тоньше, а коэффициент массопереноса 3 возрастет. Когда поток G2 направлен от стенки к потоку, величина p уменьшается. Уравнения, возникающие из аналогий, например, уравнение 346 а 2. бизнес, в котором одно вещество может penetrate. In в этом случае граничные условия сравниваются со случаем чистой передачи импульса и тепловых изменений, поэтому значение Р, полученное на основе аналогии, должно быть скорректировано accordingly. As как показано ниже, коррекция необходима даже в том случае, если гидродинамический эффект массового течения в пограничном слое не учитывает 2-S.
Взаимная диффузия вещества 1 и 2 происходит вблизи границы раздела между стенками или фазами под действием перепада давления, показанного на рисунке 2. 162.Стенки более проницаемы только для вещества 1, и в этом примере они рассеивают испарение, испарение, сублимацию, десорбцию и т. д. в направлении от стен. Массовая плотность потока веществ gt и g2 в соответствии с уравнением 347 определяется как Согласно этому утверждению, вещество 2 не может проникать сквозь стены.
Поэтому расход G2 необходимо корректировать на счетчике Для всех величин это соотношение должно быть удовлетворено, так как это конвекция, в которой движение материи 2 вообще не происходит. Р-ноги. Где w-противоположная конвективная скорость. — Локальная концентрация вещества 2.Теперь все ясно. К ДП РГ ды п ды Триста пятьдесят В то же время эта конвекция увеличивает поток вещества 1.Это должно соответствовать плотности потока массы C, где диффузный поток ft и направление совпадают. Плотность результирующего потока вещества I-4-й р Пт Р Т П-ПЛ 351. пока 00.Volume. It соответствует массе G1 и сводится к общему давлению P, измеренному в течение M1 часов. O1l1g dPi П пт ды 350А.
- Это не должно зависеть от y. So, объединив уравнение 351, получим уравнение, определяющее характер изменения Парциальное давление 352. Здесь, в случае у0, вводится парциальное давление стенки Pi Rich и Pr Piu. Для массовой плотности потока от В Р-А Р-А-А. к п R1G 353. Эта зависимость, полученная Стефаном в случае диффузии вблизи полупроницаемой стенки, эффективна, когда поток ft, а следовательно, направлен к стенке, и как это происходит при конденсации, только предыдущие символы О и Vt изменят поглощение, адсорбцию и другие подобные processes. In во всех случаях компенсация конвекции способствует диффузии.
Из уравнения 351 скорость w равна Общая насыпная плотность потока V, вещество поглощается или высвобождается на границе раздела фаз. Для количественного выражения силы массопереноса на полупроницаемой границе раздела необходимо ввести коэффициент массопереноса rad, который определяется следующим уравнением. O, JL. Триста пятьдесят четыре КОМНАТА Где rp-парциальное давление диффузионного материала I вне границы layer.
Когда различно нагретые тела с абсолютно черной поверхностью расположены так, что лучи беспрепятственно проходят от одного тела к другому, каждое тело излучает тепло в сторону других тел и поглощает тепло, излучаемое другими телами. Людмила Фирмаль
To сравните коэффициент массопереноса p и 3 фута, полученные на основе аналогии в случае идеально проницаемой границы раздела, мы принимаем первое приближение достижения PICA на расстоянии от стенки на 8, так что мы можем записать уравнение 353 в следующем виде Толщина границы, обусловленная влиянием потока вещества, позволяет разместить Р 8, что соответствует линейному закону изменения парциального давления вблизи идеально проницаемой стенки в зависимости от допустимых допущений. Если сравнить уравнения 353 и 354, то получим Q Триста пятьдесят пять Здесь, если индекс 1 опущен, Kk p. ra1 Диффузия substances.
Легко видеть, что Kk 1.Таким образом, коэффициент массопереноса по предыдущим результатам повышается за счет влияния полупроницаемых стенок. Если разница в парциальном давлении pv-pm незначительна, можно поставить rp-Poo 2pr. Затем вы можете легко получить выражение, развернув его в ряд. Триста пятьдесят шесть Он часто встречается в специальной литературе и остается справедливым для любого высокого абсолютного значения парциального давления p. In кроме того, если давление p P, то полупроницаемая стенка не приводит к изменению интенсивности массы transfer. It соответствует значению р, которое определяется на основе аналогии.
Если имеется существенная разница в парциальном давлении pw-pm, то значения, определенные по аналогии, должны быть дополнительно скорректированы. Эти поправки должны отражать влияние диффузной массы O на развитие пограничного слоя в приведенных выше соображениях, и этот эффект еще не был достигнут. considered. In в случае конденсации толщина пограничного слоя уменьшается, а р соответственно увеличивается.
Когда он испаряется, пограничный слой становится толще, и значение приближается к значению, полученному на основе аналогии 2, 3. Приближенная количественная оценка рассматриваемого процесса с использованием теории подобия была дана Дамкилером, а аналитическое решение этой задачи было предложено Эккертом и Либлине4. В. перенос вещества и тепла в одном и том же поле.
Если температура не поддерживает постоянной величины во всем пространстве, где происходит диффузия, то перенос вещества должен определяться парциальным давлением в соответствии с уравнением 3366.Из дифференциального уравнения 334-336 и уравнения 334а-336а мы не можем сделать выводов о взаимном влиянии процесса обмена, так как граничные условия предполагались аналогичными. Даже если пренебречь гидродинамическим эффектом массового течения в полученном пограничном слое, все равно необходимо рассмотреть возможность влияния массопереноса на теплопередачу и ввести поправку, соответствующую значению коэффициента теплопередачи а, полученному на основе аналогии.
Необходимость в этих поправках обусловлена тем, что граничные условия не очень похожи, так как массовый расход связан с энтальпией конвективного переноса. В зависимости от признаков обоих потоков, должны быть сделаны различные модификации. Это подробно объясняется Акерманом, Колберном и Дрю. Только в ограниченном случае незначительной разницы в парциальном давлении массоперенос и теплопередача происходят независимо друг от друга. Случаи свободной конвекции можно разделить inte. It был теоретически изучен Шмидтом-том7 и экспериментально Хилперт8. Вместо коэффициента массопереноса 3366, который определяется формулой 6, используется также Значение ка, в частности, в американской литературе.
Это определяется по следующей формуле Триста пятьдесят семь 7-А-П кат р-по,. В этом уравнении газовая постоянная R и молекулярная масса m относятся к диффузионному веществу, массовая плотность потока которого равна g. очевидно. Или… 358. 359. Если парциальное давление P выражается в, единица измерения Ко-это к молярной мг время.
Таким образом, безразмерный массовый коэффициент передачи ст описывается в виде СР-1 Г мм- Где P-полное давление, G pw-массовая плотность потока газовой смеси вдоль поверхности обмена, а tm-средняя молекулярная масса газовой смеси. Эквациональной 357-359, и моляры являются эффективными для разъединительного. Это происходит, например, в процессе ректификации. Формула для определения поправки в случае односторонней диффузии на полупроницаемой стенке имеет вид Pi Pa P в Пи-Рю Ргсс-РГ РГ Г — — — р, р p1p, Р РЛ Р 1 P P-Plw 1 P Ry, где Dp2-среднее логарифмическое значение парциального давления диффузионной составляющей. Для умеренной разницы в парциальном давлении см. уравнение 356.
Триста шестьдесят 360а 361. Таким образом, безразмерный коэффициент массопереноса односторонней диффузии St рассчитывается по формуле Ст.- Из-за предыдущих соображений, для малого парциального давления, которое ограничивает применимость этого уравнения, уравнение 361 сводится к следующему виду Я 361a напомним, что f представляет собой значение коэффициента массопереноса, полученное по аналогии, а a-фактическое значение этой величины.
Смотрите также:
| Перенос вещества. Массообмен | Экспериментальная проверка аналогии |
| Тройная аналогия | Тепловое излучение как колебательный процесс |
