что такое коэффициент размерности

2,02 Mb.страница9/10Дата конвертации25.04.2012Размер2,02 Mb.Тип ... Смотрите также:                 9   ^ 4.4 Кинетика массообменных процессовДвухфазные потоки представляют собой неоднородные системы с поверхностью раздела фаз, именуемой для систем газ жидкость, пар жидкость и жидкость жидкость свободной поверхностью. При движении двухфазных систем проявляются те силы, которые были рассмотрены при анализе гидродинамических явлений, протекающих в однофазных потоках. Однако наличие двух фаз изменяет не только формы движения таких систем, но и их природу, так как решающее влияние оказывает взаимодействие между фазами. В этих случаях невозможно описать режимы такими обычными для однофазных потоков понятиями, как ламинарный или турбулентный поток. В отличие от однофазных потоков на границе раздела двухфазных потоков проявляются принципиально новые силы силы межфазного поверхностного натяжения. Эти силы производят работу образования поверхности жидкости на границе ее раздела. Работа, затрачиваемая на образование 1 см2 поверхности, называется поверхностным натяжением. 4.4.1 Механизм продольного и поперечного переноса массы Как было сказано ранее, при рассмотрении потока в целом, необходимо выделить в нем два основных направления: вдоль него и поперек. Продольное направление соответствует движению потока. Именно в этом направлении осуществляется основной конвективный перенос. Однако в процессах массообмена вещество переходит из фазы в фазу в направлении, поперечном движению фаз. При этом турбулентное перемешивание выравнивает концентрации по поперечному сечению в этом случае говорят о гораздо большей величине, чем молекулярная диффузия турбулентной диффузии Dтyp6, но дойти до стенки частица не может, так как около нее образуется тонкий пограничный слой. В пограничном слое перенос осуществляется преимущественно молекулярной диффузией. Поэтому в условиях пограничного слоя в уравнение входит коэффициент молекулярной диффузии D. Резкое уменьшение коэффициента диффузии из-за перехода от конвективного переноса к молекулярному приводит к резкому возрастанию градиента концентрации. Профиль концентрации в турбулентном потоке в целом можно описать так: в ядре потока концентрация выровнена турбулентным перемешиванием; в пограничном слое она резко падает. Таким образом, скорость массопередачи связана с механизмом переноса распределяемого вещества в фазах, между которыми происходит массобмен. Вещество в фазах может переноситься молекулярной диффузией либо путем конвекции и молекулярной диффузией одновременно. 4.4.2 Молекулярная и конвективная диффузия Молекулярная диффузия в газах и растворах жидкостей происходит в результате хаотического движения молекул, не связанного с движением потоков жидкости. В этом случае имеет место перенос молекул распределяемого вещества из областей высоких концентраций в область низких концентраций. Кинетика переноса подчиняется в этом случае первому закону Фика, формулировка которого аналогична закону теплопроводности: количество продиффундировавшего вещества пропорционально градиенту концентраций, площади, перпендикулярной направлению диффузионного потока, и времени. Для всей поверхности диффузии S первый закон Фика выразится как , (4.12) где ^ D коэффициент молекулярной диффузии; S поверхность, нормальная к направлению диффузии; градиент концентрации вещества на единицу длины пути n диффундирующего вещества. Коэффициент диффузии показывает, какое количество вещества диффундирует через поверхн

Процессы и аппараты пищевых производств Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова 2010 5 чел. помогло.

4.4 Кинетика массообменных процессов - Процессы и аппараты пищевых производств Бийск Издательство Алтайского государственного...