ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Массо- и теплообмен при стесненном обтекании частиц из "Гидродинамика, массо- и теплообмен в дисперсных системах" В предыдущих разделах рассматривался массо- и теплообмен для предельных случаев лимитирующего сопротивления сплошной или дисперсной фазы. При этом движущая сила отождествлялась с градиентом концентрации или температуры в фазе, лимитирующей процесс переноса. Остановимся на исследовании общего случая соизмеримых фазовых сопротивлений. [c.85] Остановимся на исследовании роли конвективного переноса. Рассмотрим такую задачу применительно к процессам жидкостной экстракции. В этом случае значения критерия Пекле в обеих фазах велики. [c.86] В работах [51, 52] рассмотрен массо- и теплообмен для Ре 1 и больших Ре в приближении существования тонкого диффузионного пограничного слоя по обе стороны границы раздела капли. В дальнейшем аналогичные решения стационарного массо- и теплообмена для сферической капли, движущейся при Ке 1, были получены Винниковым [69] и нестационарного — в работе Чао [70]. Время релаксации диффузионного, пограничного слоя мало (тг 1/Ре) и для т тг подобные решения приводят к стационарному распределению концентраций в диффузионных слоях. Однако, как показано в предыдущем разделе, ввиду развитого циркуляционного течения жидкости в объеме капли приближения диффузионного пограничного слоя для внутренней области оказываются некорректными. [c.86] Подобно тому, как это делалось в работах [67, 68], решение задачи о соизмеримых фазовых сопротивлениях при больших Ре можно получить из рассмотрения уравнения переноса для внутренней области с условиями на поверхности, отражающими характер массообмена в сплошной среде [71]. [c.86] Будем считать, что благодаря осесимметричности внутреннего и внешнего течений локальный коэффициент массопередачи зависит от полярного угла 0 так же, как и дс дг. [c.87] Численные значения величины 1 как функции от критерия Фурье и параметров аир приведены в приложении 1. В предельном случае а = Р = О значения С, соответствуют решению Кронига и Бринка [49]. [c.88] О вкладе каждой из фаз в общий коэффициент массопереноса можно судить по величине параметра р. Анализ различных режимов процесса массопеоедачи при соизмеримых фазовых сопротивлениях проведен в работе [72]. [c.88] Пример 2.4. Капля ксилола диаметром =0,2-10- м с растворенным в ней анилином движется в течение 15 с в воде. Определить коэффициент массопередачи ппи экстракции анилина. [c.88] Зависимость Л от т при соизмеримых фазовых сопротивлениях (а = 0) значения Р /—0 2—0,001 3—0,01 4—0,1 5—1. [c.89] Зависимость ЗЬ] от т при соизмеримых фазовых сопротивлениях (а = 0) значения Э /—0 2—0,001 3—0,01 4—0,1 5—1. [c.89] Для т = 0,0114 и р = 0,011 степень извлечения (см. приложение 1) Л я 40%. [c.89] Зависимость ЗЬоз/ЗЬг от т при а = 0 значения р /-1 2—0,1 3—0,01 4—0,001. [c.90] На рис. 2.19 приведена зависимость ЗЬог/ЗЬа от т при а = О и различных значениях параметра р. Из рисунка нетрудно установить значения р и т, при которых сопротивление сплошной фазы является лимитирующим. [c.90] Процесс массопередачи в период роста н отрыва капли от капилляра, когда поверхность,и объем капли непрерывно изменяются, не поддается строгому математическому описанию и в настоящее времЯ изучен мало. На практике количество вещества, перешедшего в каплю в период образования, обычно определяют методом экстраполяции степени извлечения на нулевую высоту колонны. Эту величину принято называть концевым эффектом. Ниже будет показано, что это не всегда корректно. В дальнейшем под концевым эффектом будем понимать степень звлечения, достигаемую в момент отрыва капли от капилляра. [c.91] Рукенштейн и Константинеску [75] учли конвективный перенос вещества не только в радиальном, но и в тангенциальном направлении. Однако полученное ими для степени извлечения выражение незначительно отличается от формулы Ильковича. Известны и другие приближенные модели для описания механизма массопередачи в образующуюся каплю [76—78]. [c.93] Здесь сс — постоянный коэффициент, величина которого для рассматриваемых моделей [73, 74, 76—78] равна соответственно 0,857 1,31 1,52 1,77 3,43. Постоянные т и п определяют степенной закон роста поверхности со временем. [c.93] В работах [80, 81] формула (2.126) преобразована к более универсальному виду и обобщена на случаи лимитирующего сопротивления как дисперсной, так и сплошной фаз. [c.93] Вернуться к основной статье