Переноса числа явление

Хотя кинетическое уравнение кристаллизации (или уравнение баланса числа частиц по размерам) используется давно [32, 33], вопросам его обоснования и пределам применимости стали уделять внимание только в последние годы [3, 4, 12, 34]. Необходимость в этом возникла в связи со стремлением учесть наибольшее число явлений при описании процессов массовой кристаллизации. К таким явлениям в первую очередь необходимо отнести агломерацию и измельчение частиц, которые иногда весьма существенны в промышленных кристаллизаторах. Сами по себе эти явления достаточно хорошо изучены [3, 35]. Однако их учет при кристаллизации не может быть сведен к простому переносу имеющихся результатов в теории коагуляции и измельчения дисперсных систем на процесс. [c.45]

Однако для большого числа явлений переноса линейные законы справедливы для широкого диапазона условий. [c.325]

Проточные реакторы. Большинство современных промышленных процессов проводится в непрерывно действующих проточных реакторах. Такой реактор представляет собой открытую систему, взаимодействующую с внешней средой в аппарат непрерывно подаются исходные вещества и отводятся продукты реакции и выделяющееся тепло. На показатели работы реактора влияют, наряду с химической кинетикой и макрокинетикой процесса, новые, специфические факторы конвективный поток реагентов и теплообмен с внешней средой. Расчет и теоретический анализ работы реактора с учетом взаимодействия и взаимного влияния всех этих факторов — далеко не простое дело. Число параметров и переменных, необходимых для точного расчета, в практически важных случаях может быть чрезвычайно большим и превосходить возможности даже самых быстродействующих вычислительных машин. Дополнительную сложность вносят типичные для крупномасштабных систем явления статистической неупорядоченности и случайного разброса характеристик процесса. Эти явления нельзя рассматривать как внешнюю, досадную помеху они связаны с самой природой процесса и должны обязательно приниматься во внимание при анализе его работы. Непременным залогом успеха при расчете промышленных химических реакторов является предварительный анализ основных факторов, влияющих на процесс в данных условиях. Только таким путем можно выделить основные связи из сложной и запутанной картины взаимодействия различных процессов переноса и химической реакции, не отягощая расчет излишними и зачастую обманчивыми уточнениями и в то же время не упуская из виду существенных, хотя, может быть, и трудных для анализа, действующих факторов. [c.203]

В работе [951 отмечается, что экспериментально наблюдаются ряд явлений, свидетельствующих о том, что твердые частицы интенсивно взаимодействуют между собой. Наличие такого взаимодействия твердых частиц в свою очередь говорит о том, что свойства твердой фазы псевдоожиженного слоя могут отличаться от свойств идеальной жидкости, где отсутствуют касательные напряжения, которые в псевдоожиженном слое могут быть обусловлены переносом количества движения в результате взаимо-, действия частиц. К числу явлений, указывающих на наличие взаимодействия между твердыми частицами, относится, например, наличие электропроводности псевдоожиженного слоя. Разумеется, данное явление, как и некоторые другие, приведенные в работе [95], указывает лишь на, то, что твердые частицы взаимодействуют между собой. Однако исследование этих явлений не позволяет сравнить инерционные члены в уравнениях гидромеханики псевдоожиженного слоя с членами этих уравнений, появляющимися в результате отличия тензора напряжений твердой фазы от тензора напряжений идеальной жидкости, т, е. не позволяет сделать вывод о том, что допущение о потенциальности поля скорости твердой фазы неправомерно. [c.171]

Рассмотрим применимость термодинамики к изучению механических процессов [110]. Процессы механического транспортирования, согласно Рамбергу, охватывают большое число явлений переноса вещества в земной коре течение силикатных и рудоносных магм, поверхностных и грунтовых вод, оползней, осаждение тяжелых кристаллов в легком расплаве, относительное перемещение участков вдоль сбросовых нарушений и т. д. [c.215]

Активные реакции организма, например перенос вещества против градиента концентрации, могут происходить в системах, в которых имеется сила, компенсирующая градиент химического потенциала, или взаимодействие, определяемое феноменологическими зависимостями. Взаимодействие необратимых процессов в стационарном состоянии приводит к активному переносу при условии, если определитель, составленный из коэффициентов в линейных уравнениях, связывающих скорости и значения Л/Г, больше нуля. Развитие и рост организма, по мнению-И. Пригожина, свидетельствуют о приближении организма к типичному стационарному состоянию. Таким образом, термодинамика необратимых процессов, в отличие от классической, предусматривает и даже иногда может количественно оценить большое число явлений, которые мы склонны рассматривать как фундаментальные признаки биологических систем. [c.19]

Дело В ТОМ, ЧТО при протекании постоянного тока в среде с переменным числом переноса возникает явление концентрационной поляризации вследствие разбаланса потоков электромиграции ) появляются локальные градиенты концентрации, при этом потоки диффузии восстанавливают баланс суммарных потоков, обеспечивая выполнение условия У, = + 7 I = О в стационарном режиме, где 7. = / г, / г, - [c.175]

Основу математической модели составляет его математическое описание, формулируемое на базе фундаментальных исследований в области термодинамики, химической кинетики, явлений переноса, статистических методов обработки экспериментальных данных. С точки зрения машинной реализации математическому описанию свойственны причинно-следственные отношения между элементами, так как отдельные модели по своей структуре содержат большое число взаимосвязанных подзадач. В этом смысле к математической модели процесса применимы общие принципы системного анализа, что находит выражение в использовании блочного принципа ее построения. [c.110]

Создавая математическую модель, исследователь формализует рассматриваемый процесс или элемент, представляя его в виде математической связи между входными и выходными параметрами. Точность воспроизведения сущности рассматриваемого процесса на модели будет зависеть от степени изученности его. Составление математического описания, например, процесса получения и выделения продуктов реакции основывается на степени изученности процесса и составляющих его элементов, на знаниях о всех существенных внешних и внутренних связях. Источником этих сведений обычно являются фундаментальные исследования в области термодинамики, химической кинетики и явлений переноса. Основываясь на фундаментальных законах термодинамики, можно записать уравнения для определения тепловой нагрузки на конденсатор, подогреватель, кипятильник, найти равновесные составы химической реакции и т. д. На основе законов химической кинетики можно установить механизм реакции, определить скорости образования продуктов. Как для процесса в целом, так и для отдельных его элементов записываются фундаментальные уравнения переноса массы, энергии и момента. С точки зрения машинной реализации математического описания процесса получения и выделения продуктов реакции этой задаче свойственны причинно-следственные отношения между элементами, так как модели и реактора, и колонны в своей структуре содержат большое число взаимосвязанных подзадач. В этом смысле к математической модели технологического процесса применимы общие принципы системного анализа. [c.8]

Во многих случаях уравнения, выражающие физические законы, очень сложны и не могут быть решены известными математическими методами. Поэтому для изучения различных явлений, в том числе гидравлических, приходится прибегать к эксперименту. При опытном исследовании трудности задачи не исчезают, а переносятся на проведение опытов необходимо огромное число опытов, чтобы установить влияние на данное явление каждого из многочисленных факторов, независимо от других. Проведение опытов в аппаратах больших размеров (натуральной величины) весьма затруднительно и связано с большими затратами времени и средств. [c.146]

Для некоторых частных случаев возможны аналитические или численные решения уравнения (П.45), если известна зависимость скорости реакции г (сд, /) от параметров, определяющих процесс. Однако перенос газа только за счет молекулярной диффузии и условие неподвижности жидкости не являются типичным для промышленных реакторов, в которых одновременно протекают процессы диффузии, конвенции и химическая реакция. Для анализа реальных процессов принимают упрощенные модели, достаточно достоверно отражающие рассматриваемое явление и не требующие большого числа трудно определимых параметров. Наиболее простой и наглядно представляющей процесс переноса вещества из газа в жидкость является пленочная модель. [c.31]

Для протекания электродиализа весьма существенно изменение чисел переноса ионов в капиллярах полупроницаемой перегородки по сравнению с теми же числами, характерными для самого раствора. Явления изменения чисел переноса в капиллярах мембран обнаружены Гитторфом еще в 1902 г. и затем под- [c.256]

Электрохимическая активность живых тканей представляет значительный интерес в связи с переносом ионов в организме, как под действием внешних полей, так и в процессах обмена веществ,, явлениях проницаемости тканей, их возбуждения, проведения нервных импульсов и др., связанных с биопотенциалами. Так, числа переноса ионов в коже определяют эффективность и о н о-фореза — метода введения лекарственных веществ в организм [c.234]

Возвращаясь к электродиализу, нетрудно видеть, что изменение концентраций электролитов в средней камере электроДиализатора может происходить только в том случае, если по сечению электродиализатора изменяются числа переноса электролита. Такое изменение чисел переноса, как указывает И. И. Жуков, может произойти как в результате изменения чисел переноса в порах диафрагмы по сравнению со свободным раствором, так и вследствие изменения состава электролита в отдельных камерах. Последнее явление наблюдается в работающем электродиализаторе, где в анодной камере образуется кислота и в катодной — щелочь. При этом в средней камере может происходить уменьшение концентрации электролита, даже если применялись диафрагмы, не изменяющие чисел переноса (так называемые электрохимически неактивные диафрагмы с порами достаточно большого размера), так как по мере накопления кислоты и щелочи в электродных камерах взамен уходящих ионов электролита в среднюю камеру начнут поступать ионы № и ОН, образующие воду. [c.257]

Наряду с рассмотренными явлениями наличие двойного электрического слоя изменяет условия прохождения тока в растворе, находящемся в равновесии с твердой фазой, а именно, изменяет числа переноса ионов и электропроводность в ж идкости, заполняющей поры капиллярных систем. [c.175]

Уравнения Онзагера не просто сокращают вдвое число параметров в кинетических уравнениях, но и позволяют получить ряд новых результатов. С помощью линейных законов (IX. 14) и соотношений Онзагера (IX. 15) удалось построить полную макроскопическую теорию перекрестных явлений переноса. [c.292]

При наличии перекрестных явлений переноса стационарное состояние— это неизменное во времени состояние системы, при котором воздействие двух или большего числа градиентов термодинамических интенсивных параметров точно компенсирует создаваемые ими потоки. Например, в стационарном состоянии термодиффузии при действии постоянной разности температур поддерживается постоянный градиент концентраций компонентов, концентрации остаются постоянными, хотя и не одинаковыми. [c.292]

В. Пределы применимости феноменологических законов, определяемые турбулентностью. Другое ограничение применимости уравнений для потоков (4)—(6), содержащих молекулярные коэффициенты переноса Л, Й и т], обусловлено явлением турбулентности. Турбулентность в газах и жидкостях является результатом хаотического движения так называемых турбулентных вихрей, размер которых около нескольких процентов размера всей системы. Этот размер может быть порядка миллиметров в трубах теплообменника, сантиметров — в больн1их градирнях или даже метров — в атмосфере. В жидкостях и газах вихри возникают при больших скоростях течения, в трубах большого диаметра, позади препятствий и т. д. Критерием возникновения турбулентности служит критическое число Рейнольдса [c.72]

Изотермическая перегонка наглядно проявляется в переносе вещества от выпуклых поверхностей к вогнутым. Этим явлением обусловлено срастание частиц твердой дисперсной фазы, между которыми возникли непосредственные контакты, в том числе спекание-, при этом механизмы переноса бывают различными это может быть объемная диффузия вещества дисперсной фазы через дисперсионную среду (при заметной растворимости в ней вещества дисперсной фазы) либо через саму дисперсную фазу или поверхностная диффузия по границе раздела. Кинетика процессов спекания во всех этих случаях подробно рассмотрена Я- Е. Гегузиным. [c.269]

Потенциал может быть также определен из опытных данных. Число различных свойств металлов очень велико (явления переноса, структура зон и др.). [c.356]

Испускаемые фотоэлектроны, как было установлено, обладают дополнительным количеством кинетической энергии, зависящим от длины волны света, вызывающего фотоэффект. Для демонстрации этого явления можно использовать прибор, несколько напоминающий фотоэлемент, приведенный на рис. 3.17. В этом приборе фотоэлектроны, испускаемые при освещении металла, концентрируются на собирающем электроде число электронов, ударяющихся об электрод, можно определить, измерив силу тока, идущего по проволоке к этому электроду. Между электродом и испускающим электроны металлом можно создать некоторую разность потенциалов. Если собирающему электроду придать небольшой отрицательный заряд, который потребует производства работы для переноса электронов с испускающего их металла на собирающий электрод, то поток фотоэлектронов к собирающему электроду прекратится тогда, когда длина волны падающего света будет близка к пороговой, но сохранится, если длина волны падающего света будет значительно меньше пороговой. Путем дальнейшего увеличения отрицательного заряда собирающего электрода можно настолько увеличить разность потенциалов, что поток фотоэлектронов к электроду прекратится. [c.67]

С увеличением высоты трубы Я из формулы (6.1) следует, что максимальная концентрация вредного вещества уменьшается обратно пропорционально квадрату высоты трубы. Существовало мнение, что повышение высоты труб — одно из наиболее эффективных средств обеспечения чистоты приземного слоя атмосферы. Однако с увеличением высоты труб возрастает район распространения вредных веществ, выбрасываемых из разных труб. При высоте труб 300 и более м вредные вещества переносятся потоками ветра в верхних слоях атмосферы на большие расстояния. Известен факт загрязнения атмосферы в Скандинавии выбросами вредных веществ из высоких труб промышленных предприятий ФРГ. В этих условиях указанные выше основные посылки метода прогнозирования загрязнения не соответствуют физическому явлению. Увеличивающееся число труб в регионе приводит к переходу количества в качество. Происходит всеобщее по всей Земле загрязнение атмосферы. Выброшенные в атмосферу вредные вещества со временем могут накапливаться, меняя состав атмосферы. Назрел вопрос о составлении баланса вредных веществ в атмосфере всей планеты Земля. Решение такой задачи в настоящее время реально с учетом [c.123]

Как уже говорилось выше, на процессы переноса тепла или массы в псевдоожиженном слое может существенно влиять тепло-или массообмен газовых пузырей с пЛотной фазой слоя. При анализе массообмена газового пузыря с плотной фазой слоя также возникает целый ряд проблем. В качестве примера укажем на проблему учета влияния химической реакции в плотной фазе слоя на массообмен пузыря с плотной фазой. Теоретический анализ процесса массообмена между газовыми пузырями и плотной фазой псевдоожиженного слоя представляет собой весьма сложную задачу в силу того, что на этот процесс оказывает влияние весьма большое число- явлений различной физической природы. Поэтому имеющиеся в литературе математические модели массообмена газовых пузырей с плотной фазой слоя нередко противоречат одна другой. Это связано с тем, что в различных моделях учитываются какой-либо один механизм массообмена и не учитываются другие. Одним из направлений дальнейшегб" развития теории переноса в псевдоожиженном слое является построение физически обоснованной модели тепло- и массообмена газовых пузырей с плотной фазой, учитывающие все механизмы, вносящие существенный вклад в массообмен. [c.253]

Весьма неожиданным казалось вначале, что выход щелочи при электролизе раствора х ористого калия при прочих равных условиях был приблизительно на Ю / больше, чем при электролизе раствора хлористою натрия Это явление, однако, легко объясняется, если шринять во внимание числа переноса Число переноса ОН"-иона при 18° в 1-п растворе едкого калия равно 0,74, а в 1-п растворе едкого натрия — 0,825, или, другими с ювами, в растворе едкого калия во время электролиза, вследствие большей скорости К -иона по сравнению с Na+-n0H0M, к аноду переносится меньше ОН -ионов, чем в растворе едкого натрия. Выход можно улучшить пропусканием углекислоты в катодную жидкость, причем на место ОН -нонов становятся обладающие значительно меньшей скоростью СОд -ионы. При этом не следует все же упускать из виду, что получаемый таким образом продукт — карбонат — значительно менее ценен, чем гидрат. [c.71]

Образующиеся в ходе такого взаимодействия гидроксиды и оксиды будут, естественно, изменять свойства металла, в том числе его нулевую точку и работу выхода. Весьма вероятно, что отклонения, наблюдающиеся для галлия и некоторых других металлов, обусловлены именно этой причиной. В пользу такого заключения говорит и уменьшение расхождения при смещении потенциала электрода отрицательнее нулевой точки, т. е. когда становится более вероятным восстановление поверхностных оксидов и переход к чистому металлу. Следует, однако, иметь в ниду, что теория электрокапи.мярных явлений, элементы которой были рассмотрены, относится лишь к случ<1Ю идеально поляризуемых электродов. При переходе к обратимым электродам появляются осложнения, связанные с определением заряда их поверхностей. Во-первых, на обратимых электродах возможно протекание электрохимических реакций и связанный с ними перенос зарядов через границу раздела электрод — раствор. Во-вторых, в этом случае иельз) игнорировать (чего, впрочем, нельзя делать и для любых не идоал1>но поляризуемых электродов) передачу электронов от ионов или от других адсорбированных частиц на электрод и в обратном направлении. Многие [c.259]

Весьма примечательно, что наилучшего понимания каталитических реакций удалось добиться в тех случаях, когда промежуточные стадии или соединения были идентифицированы химическими методами такова, например, большая область реакций карбониевого типа, протекающих на кислотных катализаторах, а также гомогенные реакции, катализируемые комплексами, число которых непрерывно возрастает. Механизм гомогенных реакций можно экстраполировать на гетерогенные реакции, и успехи, достигнутые в области химии неорганических комплексов и в теории кристаллического поля, создали теоретические предпосылки, доказывающие правильность такой экстраполяции. И все же такой чисто химический подход неудовлетворителен, в особенности в области гетерогенного катализа, в котором физические явления (обусловленные влиянием поверхности) иногда накладываются на химическое явление (эффекты, связанные с переносом вещества или [c.7]

Данные, приведенные в таблице, позволяют сделать ряд интересных выводов относительно гидродинамической структуры потоков в порах осадка. Из таблицы видно, что числа Ре (графа 10), определенные для проточных пор осадка гидродинамическим методом, в среднем на порядок превышают значения Ре, рассчитанные по кривым вымывания примеси из осадка (графа И). Такая значительная разница в числах Ре объясняется тем, что расчет Ре по индикаторным кривым отклика на основе однопараметрической диффузионной модели не предполагает деления порового пространства осадка на объем водопроводяпщх, крупных проточных пор и объем тупиковых и не отражает явления переноса примеси. С увеличением давления промывки числа Ре, определенные гидродинамическим методом, уменьшаются. Уменьшение Ре обусловлено более быстрым ростом коэффициента продольного перемешивания В по сравнению с увеличением скорости потока промывной жидкости V (графы 2, 4 и 12 таблицы). [c.401]

Для описания явлений турбулентного переноса предложено большое число моделей. Однако ни одна из них не позволяет выразить турбулентные потоки только через физические свойства среды. Наиболее широко используемые модели вводят коэффициен гы турбулентною переноса и T f. Феноменологические уравпення для потоков [c.72]

И менее точен, но зато значительно проще, чем метод Тизелиуса. На полоску фильтровальной бумаги, увлажненной буферным раствором, наносят в форме поперечной черточки или пятна исследуемый биоколлоидный раствор. Полоску помещают в горизонтальном положении в закрытое пространство, а концы ее погружают в буферный раствор, где находятся электроды. После подключения источника электродвижущей силы электрическое поле вызывает движение компонентов, находящихся в черточке или пятне, вдоль полоски. Скорость перемещения компонентов зависит от их электрофоретической подвижности. Через некоторое время электрофорез прекращают, бумагу высушивают и погружают в раствор красителя, который на биоколлоиде адсорбируется сильнее, чем на бумаге. По полученному изображению видно положение компонентов в конце электрофореза, и можно судить об их числе и электрофоретической подвижности. Из сказанного выше видно, что бумага играет роль пористой среды, препятствующей растеканию компонентов и их конвективному перемешиванию со средой, в которой протекает электрофорез . В последнее время вместо бумаги используют гелеобразные среды (агар-агар, желатин), которые дают более резко очерченные зоны. Электрофорез на бумаге (и в других средах) сопровождается побочными явлениями, такими, например, как перенос вещества, вызываемый миграцией испаряющегося буфера (Машбёф, Ребейрот и др., 1953 г.). Кроме того, было установлено (Шелудко, Константинов, Цветанов, 1959 г.), что, например, в желатине не только сама электрофоретическая подвижность некоторых красителей меньше, чем в воде или водных растворах, но и соотношение между подвижностями компонентов в этом случае совсем иное. Эти особенности метода еще не до конца изучены. Поскольку рассматриваемый метод имеет важное практическое значение, различные проблемы создаваемой в настоящее время теории электрофореза в пористых и гелеобразных средах п разнообразные методы его использования являются предметом многих научных трудов. Некоторое представление о них читатель может получить из монографии [6 1. [c.158]

Применение мембран при электродиализе обусловливает ряд явлений, осложняющих процесс электролиза. Во-первых, числа переноса ионов электролита в мембране могут отличаться от их значений в свободном растворе. Эффективность электродиализа, как увидим ниже, зависит от природы мембран и их расположения в электродиализаторе во-вторых, в процессе электродиализа может не только уменьшиться концентрация раствора электролита в средней камере, но и измениться его состав, вследствие различной скорости удаления ионов. Например, при очистке какого-либо коллоидного раствора или суспензии от N32804 в средней камере может образоваться Нг504 (стр. 228) [c.224]

Однако в галоидных солях свинца наблюдается обратное явление , н 00ителя1М1и тока в этом случае являются анионы. В Na l при низкой температуре ток переносится одними ионами Na+, но при повышении температуры ионы С1- также обнаруживают подвижность, так что в этом случае, как и для водных и расплавленных электролитов, наблюдаемые числа переноса лежат между О и 1. [c.37]

Ряд особенностей наблюдается в связнодиспероных системах и при другом явлении переноса — при протекании электрического тока под действием приложенной извне разности потенциалов. Будем, как и прежде, рассматривать дисперсную систему в виде куба единичного объема, к двум сторонам которого приложена разность потенциалов АЧ измеряется текущий через систему электрический ток /. В качестве модели такой дисперсной системы можно избрать большое число искривленны.х каналов (капилляров) переменной ширины, сливающихся друг с другом и затем снова разветвляющихся особенно упорядоченная система таких электропроводящих каналов возникает в пенах и высокоцентрированных прямых эмульсиях (см. рис. X—2). Если радиус каналов много больше толщины ионной атмосферы, то основное отличие удельной электропроводности подобной системы Ху от электропроводности дисперсионной среды Х.о связано лишь с чисто геометрическим фактором уменьшением эффективного сечения проводников, по которым течет ток, и некоторым увеличением их длины за счет извилистости каналов. Определение электропроводности позволяет оценить объемное содержание дисперсной фазы Уотн эмульсии или для пен — обратную величину — кратность К (см. 2 гл. X) [c.201]

Числа переноса в твердых солях также можно определить экспериментально. С этой целью пользуются цилиндрами из спрессованного порошка исследуемой соли. Определения электрической проводимости твердых солей осложняются тем, что на катоде образуются тонкие ме-та 1лические нити (дендриты), прорастающие сквозь цилиндры. Это часто приводит к коротким замыканиям и снижению точности определения. Для борьбы с этим явлением между катодом и цилиндром соли исследуемого [c.97]

Однако, несмотря на значительное число полученных к настоящему времени работоспособных расчетных формул, применимых в отдельных частных случаях массотеплообмена реагирующих частиц с потоком, общая теория переноса вещества и тепла в дисперсных средах с учетом химических превращений далека от завершения. Такая теория должна базироваться на совместном рассмотрении уравнений гидродинамики, диффузии и теплопроводности, что связано с большими трудностями, которые не преодолены в настоящее время ни аналитическими, ни численными методами. Степень сложности проблемы Станет понятной, если учесть, что имеющиеся аналитические и численные решения значительно более простой задачи об обтекании сферической капли или твердой частицы ламинарным однородным на бесконечности потоком не являются исчерпывающими. Вместе с тем разработка новых и совершенствование существующих химико-технологических схем, описание природных явлений часто приводят к новым постановкам задач, требующим учета условий, не соответствующих области применимости найденных ранее закономерностей, так что становится необходимым более детальное рассмотрение механизма процесса массотеплообмена реагирующих частиц с потоком. [c.6]