ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нестационарный массообмен частиц, капель и пузырей с установившимся поступательным и сдвиговым потоком из "Химическая гидродинамика" Большие числа Пекле. Исследуем нестационарный массоперенос к поверхности твердой сферической частицы (капли, пузыря) радиуса а, обтекаемой ламинарным установившимся потоком. Полагаем при этом, что в начальный момент времени i = О концентрация в сплошной фазе одинакова и равна С , а при i О на поверхности частицы поддерживается постоянная концентрация, равная С . [c.189] Пиже ограничимся рассмотрением случая больших чисел Пекле, когда в потоке нет замкнутых линий тока. [c.189] В задачах (4.12.1), (4.12.2) сначала диффузионный пограничный слой примыкает к поверхности частицы, а потом начинается быстрое его распространение в область течения с последуюш,им экспоненциальным выходом на стационарный режим. Согласно оценкам [60] характерное время установления диффузионного пограничного слоя для твердых частиц имеет порядок Ре , а для пузырей и капель умеренной вязкости — порядок Ре . [c.189] Формула (4.12.3) для любого поля течения дает правильный асимптотический результат в обоих предельных случаях т О и т оо. [c.190] В табл. 4.7 приведены значения Shg для различных случаев обтекания сферических частиц, капель и пузырей радиуса а параметр /3 равен отношению динамических вязкостей капли и окружающей жидкости и изменяется в диапазоне О /3 2 (значение /3 = 0 соответствует газовому пузырю). [c.190] Проведенное в [72] сопоставление с результатами работ [101, 212, 292] показывает, что максимальная погрешность формулы (4.12.5) составляет менее 0,7%. Важно отметить, что результаты [101, 212, 292] представляются в виде сложного интеграла, который не может быть записан в простой аналитической форме типа (4.12.5). [c.190] Аналогичным образом можно получить приближенные формулы для других нестационарных задач. [c.191] В табл. 4.8 приведены итоги сопоставления результатов расчетов среднего числа Шервуда по формуле (4.12.3) с имеющимися данными для различных случаев обтекания сферических капель, пузырей и твердых частиц при больших числах Пекле (для сокращения записи в таблице приближение диффузионного пограничного слоя обозначено ПДПС). [c.191] Зависимость (4.12.3) можно использовать также для оценки интенсивности нестационарного массообмена частиц, капель и пузырей несферической формы при Ре 1. В этом случае все безразмерные величины т, 8Ь,, Ре должны определяться с помощью одного и того же характерного масштаба длины а. При выполнении последнего условия выражение (4.12.3) будет давать правильный асимптотический результат при малых и больших временах. [c.191] Далее в разд. 4.14 будет показано, что выражение (4.12.6) пригодно также для описания широкого класса более сложных нелинейных задач нестационарного диффузионного пограничного слоя. [c.192] Рассмотрим поведение этой функции в различных предельных случаях. Учитывая, что 8Ьд 1 при Ре О, из формулы (4.12.7) получаем точный результат для неподвижной среды (4.3.14). При Ре оо имеем 8Ьд оо, и выражение (4.12.7) переходит в (4.12.3). При малых т формула (4.12.7) дает точный ответ 8Ь и (тгт )-1/2. При т ОО ИЗ (4.12.7) имеем 8Ь 8Ьд . [c.193] Вернуться к основной статье