Фика законы, диффузия турбулентная

Коэффициенты турбулентной диффузии можно ориентировочно оценить совместным решением второго закона Фика с гидродинамическими уравнениями Навье — Стокса и неразрывности потока [28]. Практически в работающих реакторах всегда происходит перемешивание [32], поэтому наиболее точно суммарный коэффициент диффузии Од или же количество дифундирующего вещества О определяют опытным путем, а перенос опытных данных в моделируемый процесс производят с применением критериальных уравнений. [c.32]

Коэффициенты турбулентной диффузии можно ориентировочно Оценить совместным решением уравнения второго закона Фика с гидродинамическими уравнениями Навье—Стокса и неразрывности потока [24]. Практически в работающих реакторах всегда происходит перемешивание, поэтому наиболее точно суммарный коэффициент диффузии Од или же количество С диффундирующего вещества определяют опытным путем, а затем эти данные переносят на моделируемый процесс с помощью критериальных уравнений. [c.28]

В уравнениях сохранения фигурируют такие величины, как касательное напряжение, тепловой и диффузионный потоки. В случае ламинарного пограничного слоя эти величины выражаются через закон вязкости Ньютона, закон теплопроводности Фурье и закон диффузии Фика. Представляется удобным принимать, что и для турбулентных течений эффективные касательные напряжения, тепловой ноток и т. д. также следуют этим законам с заменой коэффициентов ламинарного переноса на эффективные коэффициенты обмена, которые обычно гораздо больше первых. [c.27]

Коэффициенты турбулентной диффузии О и ж) можно ориентировочно оценить совместным решением второго закона Фика с гидродинамическими уравнениями движения вязкой жидкости и неразрывности потока [15]. Практически же >э = -От + определяют опытным путем, как и коэффициент массопередачи К, Кг з или Ку1,. [c.130]

С выводом Эйнштейна можно ознакомиться в книге Мелвина-Хьюза [113], который приводит также выводы этого уравнения, сделанные Смолуховским и Ланжевеном. Карман [165] дал простой графический вывод того же самого соотношения. Как будет показано в следующем разделе, закон Фика применим к турбулентной диффузии не всегда, если только коэффициент не определен как функция 1, так что уравнение (4.15) имеет некоторые ограничения, когда используется для описания турбулентной диффузии. [c.129]

Коэффициенты турбулентной диффузии можно ориентировочно оценить совместным решением второго закона Фика с [c.29]

Используя так называемый универсальный профиль (жорости, Тейлор [152] решил уравнение (4.47), подставив в него U в виде функции г и и опустив член, содержащий Е . Радиальный коэффициент турбулентной диффузии был принят равным турбулентной вязкости, найденной на основе принятого профиля скорости. Это решение приводит к выражению, описывающему конвективный перенос в осевом направлении в форме закона Фика, и позволяет получить формулу для расчета эффективного, или виртуального, коэффициента осевого рассеяния [c.158]

Турбулентная диффузия в обеих фазах описывается законом Фика [c.260]

В реальных металлургических процессах массопере-дача не протекает в спокойных, неперемешиваемых газах и жидкостях. Она осложнена наличием тепловых и других потоков и поэтому не может быть описана при помощи закона Фика. В этих процессах на явление молекулярной диффузии накладывается перенос вещества, объясняющийся наличием потоков масс жидкости или газа, которые вызываются, например, разностью температур. Такой смешанный процесс массопередачи называется конвективной диффузией. Еще более сложный характер движения наблюдается, когда при перемешивании возникают завихрения (турбулентность) и пуль- ации. Для расчетов скорости массопередачи в подобных условиях уже недостаточно законов диффузии. При этом необходимо также учитывать законы движения жидкостей и газов. Потоки в металлургических агрегатах обычно имеют сложный характер и теоретические расчеты массопередачи практически невозможны, поэтому в данном случае пользуются теорией подобия, или теорией размерностей. [c.187]

В реальных массообменных аппаратах процесс проводят при высокой турбулизации фаз с целью обеспечения высокой скорости массопередачи. В общем случае перенос вещества в каждой из фаз осуществляется благодаря молекулярной и турбулентной диффузии, причем скорость диффузии подчиняется закону Фика [c.54]

Построим теперь динамическую модель процесса абсорбции в насадочном аппарате, учитывающую продольное перемешивание фаз. В реальных аппаратах продольное перемешивание фаз объясняется рядом причин прежде всего различием скоростей движения фаз в разных точках аппарата и, кроме того, турбулентной диффузией фаз, уносом частиц одной фазы (например жидкости) потоком другой фазы (газа). Подробное теоретическое описание продольного перемешивания, учитывающее все перечисленные факторы, в настоящее время отсутствует. Для описания структуры потоков в аппарате обычно используют упрощенные модельные представления. Наиболее распространенными из них являются ячеечная и диффузионная модели. В данной книге для описания структуры потоков используем вторую из этих моделей, согласно которой перемешивание фаз в аппарате аналогично процессу диффузии. В диффузионных процессах при наличии градиента концентрации какого-либо вещества возникает поток этого вещества, называемый диффузионным потоком, который пропорционален градиенту концентрации. Поскольку процесс перемешивания аналогичен процессу диффузии, можно считать что и в насадочном аппарате возникает поток вещества определяемый законом Фика / = = —pZ)gгad0, который в одномерном случае имеет вид / = [c.17]

Закон Фика (IV. 102) хорошо выполняется и в другом предельном случае — при макроскопическом перемешивании в турбулентном потоке жидкости или газа. Коэффициент турбулентной диффузии, как уже упоминалось раньше, выражается аналогичной формулой [c.292]

Диффузионная модель учитывает отклонение реального процесса в одной фазе системы от процесса идеального вытеснения введением члена, учитывающего как конвективное (турбулентное) перемешивание, так и молекулярную диффузию на основе второго закона Фика. Характеристическое уравнение [c.211]

Можно произвольно определить средний коэффициент диффузии Яд, ау как коэффициент, который должен быть использован в законе Фика для отрезка времени от О до Т. Однако такой коэффициент представляет небольшую ценность, поскольку он изменяется с изменением Т. Исключая с помощью уравнения (4.15), можно вычислить 0, ау из выражения (4.32) и сравнить с асимптотическим значением для длительных времен диффузии, которое равно v T . Рис. 4.7 иллюстрирует характер роста этого отношения с увеличением времени рассеяния вещества для рассматриваемого численного примера. Указанное отношение является функцией масштаба турбулентности, выраженного величиной ТI, а не интенсивности турбулентности, которая пропорциональна I и . [c.135]

Профиль скорости при однофазном течении в слое однородно упакованных одинаковых частиц очень плоский. Прежде всего это относится к промышленному оборудованию, для которого весьма велико отношение диаметра трубы к диаметру частицы dt/dp. С развитием радиального градиента скорости осевое рассеяние быстро увеличивается, и перенос в осевом направлении в трубах без насадки осуществляется преимущественно конвекцией. Даже в том случае, когда молекулярная и турбулентная диффузия в осевом направлении отсутствуют, конвективный перенос, вызванный наличием градиента скорости, может быть описан законом Фика. Если профиль скорости известен, то можно рассчитать эффективный коэффициент продольного перемешивания. [c.158]

Введя эффективный коэффициент диффузии или суммарного продольного и радиального переноса Од, Тейлор распространил закон Фика и уравнение (2) на область так называемой вихревой, турбулентной диффузии ]. [c.410]

Поэтому, с одной стороны, при больших временах рассеяния частиц у линейно J змeняeт я во времени Т. Следовательно, график зависимости у от Т должен иметь наклон 2у Т и пересекаться с осями у и Т в точках, положение которых зависит от изменения / с изменением а. В пределе постоянная становится пренебрежимо мала и у 2и ТТт. Как показано в разделе 4.5, у = 2ЕоТ при выполнении закона Фика. Из этого следует, что 1) закон Фика можно использовать для описания турбулентной диффузии, если время рассеяния частиц велико, и 2) когда данное условие выполняется, то [c.134]

Однако экспериментально установлено, что закон Фика может не выполняться для процессов массопереноса в капилярнопори-стых телах [32], для процессов турбулентной диффузии при малых временах смешения [5, 38, 40] и при быстрых химических превращениях [36], для процессов продольного перемешивания в проточных химических реакторах [41] и т. д. В таких случаях необходимо учитывать релаксационные эффекты. [c.346]

Согласно распространенной модели квазидиффузионного перемешивания фаз в ПС считается, что на режим полного вытеснения при движении через слой газовой фазы как бы накладывается диффузионное продольное перемешивание отдельных элементов газовой фазы. Причинами такого явления служат перемешивающее взаимодействие движущихся в ПС частиц, отклонение газовых струек между частицами от вертикального направления движения, турбулентные пульсации в собственном потоке газа и т.п. Все эти эффекты формально описываются неким диффузионным механизмом, аналогичным закону молекулярной диффузии Фика /д г =- 0з г8гас1Сг, где /д поток газа вследствие принимаемого [c.532]