ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Массообмен частиц и капель с потоком при произвольной зависимости коэффициента диффузии от концентрации из "Химическая гидродинамика" Растворение в воде КМПО4 в количестве от О до 2 10 моль/л снижает коэффициент диффузии на 25%. Очень сильное изменение коэффициента диффузии наблюдается в водных растворах метиленового голубого (молекулярная масса т = 317), введение которого в количестве 6 10 моль/л при комнатной температуре в два раза снижает коэффициент диффузии. [c.200] Отметим также, что в некоторых системах (например, при растворении в воде ацетона, этанола или метанола) с увеличением концентрации коэффициент диффузии сначала уменьшается, а затем возрастает [26, 182, 285]. Например, корреляцией 0/0 = exp( i ) при = 3,83, 0 = 0,109 10 см /сек можно описать коэффициент взаимной диффузии для системы ацетон — вода при 25° С в диапазоне концентраций 0,45 4-1,0 мольной доли ацетона [182]. [c.200] Рассмотренные примеры наглядно показывают, что при растворении ряда веш,еств даже в очень малых количествах (десятые доли процента) необходимо учитывать изменение коэффициента диффузии. Нри этом изменением вязкости и плотности смеси от концентрации диффундируюш,его веш,ества, как правило, можно пренебречь. Например, из данных [26] следует, что для разбавленных растворов одновалентных солей относительное изменение коэффициента диффузии на два порядка превышает относительное изменение вязкости раствора. [c.200] Здесь Sh(l,Pe) — вспомогательное число Шервуда, соответствующее решению линейной задачи (4.14.1) при D = 1. [c.201] Для поступательного стоксова течения выражение (4.14.3) дает три главных члена разложения (до членов порядка Ре In Ре включительно). В этом случае величина Sh(l,Pe) определяется отношением правой части формулы (4.4.22) к безразмерной площади поверхности частицы. [c.201] Формулу (4.14.3) можно использовать и для других более сложных течений при Ре О [273]. [c.201] Массообмен частицы, свободно взвешенной в простом сдвиговом потоке при больших числах Пекле. Пусть частица окружена областью с замкнутыми линиями тока. В этом случае для главного члена асимптотического разложения среднего числа Шервуда при больших числах Пекле справедлива зависимость (4.14.3), которая была выведена в [72]. [c.201] В частном случае сферической частицы, свободно взвешенной в простом сдвиговом потоке, в формуле (4.14.3) следует положить Sh(l,Pe) = 4,45. При вычислении Sh(l,Pe) для сферических частиц в плоском сдвиговом потоке можно воспользоваться выражением (4.8.15). [c.201] По-видимому, формулу (4.14.3) с успехом можно использовать для приближенного определения среднего числа Шервуда в случае сферической частицы, свободно взвешенной в простом сдвиговом потоке, во всем диапазоне чисел Пекле О Ре оо (напомним, что здесь формула (4.14.3) дает правильный асимптотический результат в обоих предельных случаях при Ре О и Ре оо). [c.201] Значение m = 2 соответствует твердым частицам, а m = 1 — пузырям и каплям умеренной вязкости (О /3 2). Для постоянного коэффициента диффузии имеем а 1) = 1. [c.202] Формула (4.14.4) справедлива для произвольного ламинарного течения без замкнутых линий тока для частиц и капель любой формы. Величина Sh(l, Ре) соответствует асимптотическому решению линейной задачи (4.14.1) при Ре 1. Для сферических частиц, капель и пузырей в поступательном и линейном деформационном сдвиговом потоке значения Sh(l,Pe) приведены в четвертой колонке табл. 4.7. [c.202] В [250] для любого значения т было получено точное аналитическое решение задачи (4.14.6) в случае гиперболической зависимости коэффициента диффузии от концентрации D ) = ас + 3) , где а и /3 — постоянные. В [104] указано решение при т = 1 для D ) = ас + /Зс + j) . [c.202] Вернуться к основной статье