Оглавление:
Уравнения сохранения для многокомпонентных смесей, выраженные через потоки
- Главы 3 и 10 вывели уравнение сохранения чистой жидкости. Далее мы расширяем эти выражения, чтобы получить уравнение сохранения для неизотермических многокомпонентных жидкостей, состоящих из n химически различных веществ. 1.Уравнения неразрывности для каждого вещества, присутствующего в жидкости： — ^- Р О= -Р *(х»)- (В-Д + П» = 1. Если вы добавите все n подобных уравнений, вы получите уравнение неразрывности (17.8) смеси. Любое из приведенных выше N уравнений может заменить задачу в уравнении неразрывности смеси. 2.Уравнение движения смеси： (17.21） (17.22). Здесь, чтобы сократить обозначение, мы ввели Тензор давления i = m + + pb.
Где m-компонент импульсного потока, обусловленный вязкостью (или тензором напряжения сдвига). Р-статическое давление. b-единичный Тензор. Заметим, что уравнение (17.22) не тождественно уравнению движения чистой жидкости[опорное уравнение (3.9) pg заменено на 2 PrfTr только последним членом 1.При составлении этого термина различная внешняя сила g «действовать» может влиять на химический состав смеси для каждой единицы массы G.
Охлаждающая пленка постепенно разрушается путем смешения с горячими газами, так что ее эффективность уменьшается по направлению потока. Людмила Фирмаль
Уравнение энергии смеси： (17.23） Заметим, что это уравнение отличается по форме от уравнения энергии чистой жидкости, где произведение (pv-g) заменяется на S; (N-g’) только в последнем члене эталонного уравнения (10.11).Здесь d-поток энергии многокомпонентной смеси для средней массовой скорости v, определение которой приведено в разделе 17.4.Выброс и поглощение энергии излучением игнорируется. Уравнение(17.21) — (17.23) позволяет получить полное описание процессов и величину энергии массопереноса в многокомпонентной системе. system. In кроме того, необходима информация об уравнении состояния P P (P, T, ₍x), термическом уравнении U = U (p, T, x.) состояния и скорости химической реакции.
Наконец, в общем случае, все, что вам нужно, это Полностью полная зависимость потока y;, l и q. It представлен наклоном соответствующей переменной и коэффициентом передачи (см. раздел 17.4).Зависимость коэффициента переноса от p, T и состава также должна быть известна. Ранее при обсуждении уравнения сохранения уже указывалось, что оно может принимать множество различных форм в зависимости от следующих условий: а)используется ли D / Dt или d / dt -; б)какая система координат используется для описания потока в)используются ли единицы массы или единицы моля. г) Способ высвобождения различных форм энергии.
- Например, можно переписать уравнение (17.21)-(17.23) следующим образом: Непрерывные уравнения п; =〜(В•{П /+ Л))+ Уравнение движения Уравнение энергии Согласно таблице. 15.3, величина выражения (17.24) (r. o + A) равна массовому потоку ng для фиксированной системы координат. Аналогичные потоки могут быть введены в случае передачи импульса и энергии. Таким образом, поток массы, импульса и энергии в систему координат, зафиксированную в пространстве, определяется соотношением.
Уравнение энергии dt (17.32） Уравнение(17.24)-(17.26) можно переписать: уравнение неразрывности Уравнение движения Потоки π и Φ остаются постоянными, и r очень полезен при формулировке утверждений. В случае одномерных стационарных задач при отсутствии химических реакций или внешних сил потоки nφφ и e остаются constant. In в частности, потоки N и e очень удобны для постановки задачи совместного переноса тепла и вещества(пример 17-1 В заключение сделаем несколько замечаний относительно особой формы уравнения движения и энергии. В разделе 10.3 мы отметили, что уравнение движения в форме, обычно записываемой, полезно для обобщения проблемы вынужденной конвекции.
Верхнее правое устройство показывает процесс пленочного охлаждения, при котором струя охладителя продувается через ряд разрезов в направлении, касательном к поверхности. Людмила Фирмаль
Однако другие формы опорного уравнения (10.29) 1 более пригодны для характеристики ограниченных случаев чистой естественной конвекции, возникающих в результате неравенства температур в системе. Для систем с неоднородным распределением концентрации и для систем с неоднородным распределением температуры опишите уравнение движения в виде (10.28) и используйте уравнение состояния, полученное разложением p на несколько рядов Тейлора T и xA (для 2-компонентных систем).） ： П = п + — > — | г-а (г-т)+ — л(* А — * Л)+•= П-ПФ(Г-Т）- — Е («А-Л)+ — (17.33)） Где= = — (1 / p) (dr / dxA) m-величина ((J), а также определенная, которая указывает, как изменяется плотность при изменении composition.
В этом случае уравнение движения, если только гравитация является внешней силой, принимает форму П — ^ 7 — = — [в * М1-пите (ТМ) — АГ(1 Если концентрация в системе постоянна, то это выражение является формулой (10.29).Последний член уравнения (17.34) показывает «подъем», который происходит, когда средняя концентрация отклоняется от xA. Далее рассмотрим уравнение энергии. Возвращаясь к описанию чистой жидкости в разделе 10.1, напомним, что уравнение энергии может быть описано различными способами (функциями U, II или T).То же самое можно сказать и о смеси. Уравнение энергии (17.23) выражается функцией U +1/ gyR. Другие формы уравнений энергии приведены ниже.
Различные формы многих уравнений энергии / a * = 0, чтобы быть точным) (Обман） * Определение плотности теплового потока, содержащееся в этих уравнениях, описано в разделе 17.4. &+&=&+ 1 / для jv2： Людские ресурсы (XIII-3）* Заметим, что нет необходимости добавлять термин Sc для описания тепловой энергии, выделяющейся в ходе однородной химической реакции. Эта энергия неявно вводится в Y и U и точно отражается в представлении. Представительство»2ᵢHₗRₜ»или» 2ₗUₗRₗ»•(ХШ-е) и (ХШ-ж). Напомним, что при расчете H или d необходимо учитывать энергию образования и перемешивания различных компонентов смеси (см.
Смотрите также:
