Поток коэффициент диффузии

В ламинарном однофазном потоке коэффициент диффузии составит [c.108]

Таким образом, за счет стефановского потока коэффициент диффузии как бы увеличился в 1/(1 — Р Р) раз. При малых р, Р скорость стефановского потока становится небольшой и выражение для можно упростить [c.85]

При применении малых скоростей потока коэффициент диффузии характеризует молекулярную продольную диффузию и не зависит от скорости потока. Очевидно, в этой области работать нецелесообразно, так как увеличивается время анализа, вследствие чего увеличивается и размазывание полосы. [c.294]

Так как скорости химического реагирования имеют конечные значения, то скорость суммарного процесса в конечном счете определяется некоторой константой К. Эта константа скорости суммарного процесса зависит от физических факторов (гидродинамики потока, коэффициента диффузии и др.) и от кинетики химической реакции. Эта зависимость может быть выражена следующим образом [c.110]

Примечание. Если критерий в ора корня не дает однозначного результата (а < - /48 Д/2 при положительном корне и а>д/48 )/2 при отрицательном) и ориентировочное значение О предварительно не известно, то следует провести несколько экспериментов при различных скоростях газа-носителя (при ламинарном потоке). Коэффициент диффузии не зависит от скорости. [c.191]

В основном уравнении плотности диффузионного потока коэффициент диффузии следует заменить коэффициентом массоотдачи который имеет размерность м/сек. Численное значение коэффициента массоотдачи показывает, какое количество вещества проходит через единицу поверхности жидкости за единицу времени при разности концентраций, равной единице. Уравнение (I, 22) можно тогда записать в форме [c.183]

Процесс, в котором наиболее медленной стадией является подвод реагирующих компонентов или отвод продуктов реакции, протекает в диффузионной области. Это характерно для гетерогенных систем. Константа скорости процесса к в этом случае определяется как к = 0 8, где О — коэффициент диффузии б — толщина диффузионного слоя, зависящая от многих переменных. Для ускорения процессов увеличивают диффузию путем усиленного перемешивания, повышения скорости потоков взаимодействующих фаз, изменения условий, влияющих на вязкость, плотность и другие физические свойства среды. [c.90]

В очень узких порах молекулы сталкиваются со стенками чаще, чем между собой. При столкновении молекула мгновенно адсорбируется на стенке и тут же десорбируется, отлетая под углом, не зависящим от угла, под которым она подлетела к стенке. В этом случае, как и раньше, суммарный поток вещества можно представить в виде произведения коэффициента диффузии на градиент концентрации. [c.131]

Теплопередача внутри пористого зерна катализатора определяется некоторым эффективным коэффициентом теплопроводности так же, как диффузия — эффективным коэффициентом диффузии данного вещества. Конечно, неренос тепла идет в основном через твердую фазу, в то время как перенос вещества — только через норы. Вопрос о том, как связана эффективная теплопроводность со структурой пор и свойствами твердой фазы, обсуждается в главе 5 книги Петерсена (см. библиографию, стр. 147) здесь мы только отметим, что коэффициент теплопроводности может быть определен таким образом, что тепловой поток через единичную площадку внутри частицы будет пропорционален градиенту температуры по направлению нормали к этой площадке с коаффициентом пропорциональности к . [c.142]

В отсутствии потока процесс выравнивания концентраций в незаполненном твердой фазой пространстве зернистого слоя порозностью е с учетом коэффициента извилистости Т описывается эффективным коэффициентом диффузии [c.88]

Измерение скорости растворения зерен в потоке жидкости. Зерна изготавливают из слаборастворимых в жидкости веществ, чаще всего бензойной кислоты- и р-нафтола. В качестве жидкостей используют воду или водно-глицериновые смеси с повышенной вязкостью. Из-за низкого значения коэффициента диффузии в жидкости равновесное насыщение обычно не достигается, даже при малых расходах жидкости. Это позволяет вести опыты при малых значениях Неэ. [c.143]

J - поток вещества О - коэффициент диффузии Закон Фика [c.377]

Физическая модель. В основе ее лежит допущение, заключающееся в том, что реакционный объем считается квазигомогенным, а вещество и тепло переносится за счет диффузии и теплопроводности с некоторыми эффективными коэффициентами диффузии и температуропроводности а ,. По своей сущности эти эффективные коэффициенты и соответствующие истинные (молекулярные) коэффициенты неодинаковы, так как физическая природа молекулярной диффузии существенно отличается от природы турбулентного и смесительного переносов, обусловленных перемещением макроскопических объемов жидкости или газа, которые смешиваются с основным материальным потоком, имея иную от него степень превращения. [c.39]

Фактор пропорциональности D называют коэффициентом диффузии. Минус перед правой частью уравнения (6-14) указывает на то, что поток идет в направлении от места с высшей концентрацией к месту с низшей концентрацией (рис. 6-3). Если рассмотреть диффузию в направлении всех трех координатных осей, то в векторной форме этот закон можно сформулировать так плотность диффузионного потока пропорциональна градиенту концентрации [c.63]

Эффективный коэффициент диффузии позволяет описывать пористое зерно как гипотетическую псевдогомогенную систему, в поперечном сечении которой диффузионный поток одинаков и характеризуется значением [c.285]

В большинстве случаев испарительное охлаждение нами осушествлялось впрыскиванием воды в поток газа. Коэффициент диффузии водяных паров рассчитывался по формуле [c.113]

Предлагаемый метод основан на увлечении паров и является самым распространенным методом измерения коэффициента диффузии паров. Метод заключается в измерении скорости испарения жидкости из узкой трубки (диаметром 3—6 мм), у конца которой пропускается непрерывно поток того газа, диффузию в который изучают. Скорость газового потока должна быть такой, чтобы у среза трубки обеспечивалась нулевая концеитрация паров исследуемого вещества. Схема установки для измерения коэффициента диффузии паров в воздух приведена на рис. 182. [c.430]

Модель проточного аппарата с продольным перемешиванием. Принимается, что отклонение от потока идеального вытеснения вызывается встречным потоком, описываемым теми же соотношениями, что и диффузионный, но коэффициент диффузии D заменяется эффективной величиной — коэффициентом продольного перемешивания Dn. [c.98]

Гильденблат И. А., Родионов А. И., Демченко Б. И.. Теор. основы хим. технол.. 6, 10 (1972). Влияние коэффициента диффузии на массообмен между потоками жидкости и газом (в ячейках с мешалками и колоннах с орошаемой стенкой при различных физических свойствах жидкостей). [c.269]

Взаимодействие неоднородного профиля скоростей по сечению реактора и поперечной диффузии также приводит к эффективной продольной дисперсии потока. Это было впервые показано Тейлором, который предложил простой п изящный экспериментальный метод измерения продольного эффективного коэффициента диффузии. Рассмотрим, например, светочувствительную жидкость, текущую в ламинарном режиме через цилиндрическую трубу. Вспышка света, проходящего через узкую щель, может окрасить в синий цвет диск Ж1ЩК0СТИ, перпендикулярный к направлению потока. Если бы диффузии пе было, то этот диск превратился бы в параболоид, причем его край, соприкасающийся со стенкой трубы, не двигался бы вообще, а центр перемещался бы со скоростью, вдвое большей средней скорости потока. Однако при этом области с низкой концентрацией трассирующего вещества окажутся в непосредственной близости к поверхности, где эта концентрация высока, и благодаря диффузии эта поверхность начнет размываться. Трассирующее вещество в центре трубы будет двигаться к периферии — в область, где течение медленнее, а трассирующее вещество у стенок — внутрь трубы, где течение быстрее. В результате концентрация по сечению трубы станет более однородной и получится колоколообразное распределение средней по сечению концентрации трассирующего вещества, центр которого будет перемещаться со средней скоростью потока. Дисперсия относительно центра распределения, служащая мерой продольного перемешивания потока, будет нри этом обратно пронорциональна коэффициенту поперечной диффузии, так как чем быстрее протекает поперечная диффузия, тем меньше влияние неоднородности профиля скоростей по сечению трубы на продольную дисперсию потока. Тейлор пашел, что эффективный коэффипиеит продольной диффузии для ламинарного потока в трубе радиусом а равен 149,0. Более детальное исследование показывает, что эффективный коэффициент продольной диффузии имеет вид [c.291]

В соответствии с диффузионной моделью продольное перемешивание считается статистически эквивалентным явлению диффузии, происходящему в направлении потока, которое описывается обобщенным законом Фика, Величина коэффициента диффузии в направлении потока D2 является мерой значимости явления пере-Л1ешивания, [c.120]

Для сравнения необходимо оценить величины и >2. Коэффициент диффузии СОг в воде хорошо известен и составляет при 20° С , 7- 0- см /сек. Возникают некоторые осложнения при нахождении >2, потому что диффузия ионов не просто определяется законом Фика, так как поток каждого иона зависит от градиента концентраций всех присутствующих ионов [13]. Учет этого эффекта в химической абсорбции рассматривался Шервудом и Вэйем [14], которые рассчитали градиенты концентраций всех составляющих ионов по графикам профилей концентраций, полученным на основе модели пленочной теории. Найсинг использовал ту же самую методику, но вводил полученные таким образом значения />2 в уравнения пенетрационной теории. При 20° С и конечном разбавлении величина Лг составляет 2,84 0 см /сек, для растворов ЫаОН и 2,76 0 см /сек для растворов КОН. Обе величины почти одинаковы, таким образом можно сказать, что как для раствора ЫаОН, так и для раствора КОН (01/02) = 0,77, а Ог/Д = 0,64. Хотя обе величины были рассчитаны и при бесконечном разбавлении, однако влияние ионной силы на отношение г//)] предполагается небольшим. При сравнении этих величин с рассчитанными по уравнениям (12.5) и (12.6) отмечается полное согласование экспериментальных и теоретических данных. [c.140]

Модели с неравнодоступными объемами хорошо объясняют качественные особенности не только процессов перемешивания, но и закономерности внешней гидравлики насыпанного зернистого слоя. Поскольку диффузия в застойных зонах в значительной степени определяется молекулярным переносом, то становится понятной наблюдаемая сильная зависимость коэффициента продольной дисперсии от коэффициента диффузии Dr примеси в основном потоке. По мере повышения скорости потока в основных каналах между зернами в застойных зонах появляются циркуляционные течения [18] и их относительный объем снижается, что проявляется в приближении гидравлического сопротивления (см. раздел II. 8) и теплоотдачи от зерен (см. раздел IV.5) к их значениям для одиночного зерна уже при Кеэ > 50. [c.90]

На рис III. 7, б в тех же координатах показаны результаты работ, опубликованных после 1960 г. Для потока жидкости в зернистом слое эти результаты хорощо соответствуют расчету по формуле (III. 36) при значениях коэффициентов, найденных ранее. Новые опытные данные для воздуха при Re = 1 — 40 лежат значительно ниже расчетной кривой и даже ниже предельного значения 1/Ре/ = 0,5. Это явление можно объяснить только уменьшением конвективной составляющей коэффициента диффузии в области вязкостного режима течения, при котором перемешивание потоков должно быть менее интенсивным, чем при турбулентном режиме. В переходном диапазоне Re 2 — 20. наблюдается наибольший разброс опытных данных. Сопоставление результатов опытов [42—47] с результатами, полученными по фор1 ле (III. 36), позволяет проследить за изменением Во в этой формуле с изменением Re в интервале Re = = 2—100 релаксационная составляющая изменяется в этом интервале незначительно. Получена приближенная формула [c.100]

III. Определение коэффициента теплопроводности Хг по профилю температур прн смешении параллельных потоков с разной температурой. В работе [13] потоки имели одинаковое сечение в работе [32] нагретый газ вводили по центральной трубе в наших опытах [33] создавался линейнйй источник теплоты, который обеспечивал нагревание узкой полосы газа на входе-в слой (см. стр. 121). Методы расчета Хг по экспериментальным профилям температур аналогичны расчету коэффициентов диффузии из поля концентраций (см. раздел III. 5) на основе решения задачи при соответствующих граничных условиях. Общий недостаток данного метода связан с неизбежной неравномерностью скоростей потока, имеющего разную температуру. [c.114]

Если теперь обозначить через Г1 и Га полные относительные потоки молекул типов 1 и 2 сквозь едипицу площади за единицу времени, то можно определить коэффициенты диффузий каждого газа [c.166]

Неизбежность отставания механического ударного фронта и химической реакционной зоны вытекает из кинетических положений. В стационарной ударной волне, движущейся через газ со сверхзвуковой скоростью (у 10 — 10 см сек), градиент плотности через ударный фронт ограничивается диффузией. Диффузионный поток вещества через ударный фронт толщиной бд равен Бд дх ОАд 8в, где О — средний коэффициент диффузии в ударном фронте, а Ар — изменение плотности. В стационарном состоянии он должен быть равен потоку массыр г и внутрь ударной волны. Таким образом, решая уравнение относительно б , получаем [c.405]

При рассмотрении влияния турбулентности потока на скорость сгорания учитывают масштаб турбулентности I, коэффициент турбулентного обмена -е и пульсационную скорость V. Масштаб турбулентности или путь перемешивания отождествляется с объемом газа, в котором в данный отрезок времени все частицы обладают одинаковой скоростью движения. Величину I можно также интерпретировать как средний диаметр вихря. Коэффициент турбулентного обмена является своего рода эффективным коэффициентом диффузии. Отдельные объемы газа кроме средней скорости потока обладают неупорядоченными, быстро меняюшимися дополнитель-ными скоростями V (пуль- I сационными скоростями). [c.165]

Мерой движущей силы в этом случае является разность концентраций в основной массе потока и на поверхности контакта фаз Сс —Со. Для данной системы, характеристической величиной которой служит коэффициент диффузии, по мере увеличения разности концентраций и уменьшения толщины ламинарной пограничной пленки 2 возрастает число молей вещества, продиффунди-ровавшего в единицу времени (йп/ёт) через поверхность Р. [c.351]

Согласно теории Уитмана и Льюиса, в ядре потока концентрахщя постоянная и процесс переноса описывается одномерным стационарным уравнением молекулярной диффузии в тонких пленках при условии фазового равновесия на границе раздела жидкость - жидкость или жидкость - газ. Скорость массопередачи по каждой из фаз определяется выражением (4.3), в котором частные коэффициенты массопередачи равны К1 =1)1/61 и К2 =02182, где >1, /)2, 51, 2 - коэффициенты диффузии и поперечные размеры пленок соответствующих фаз (см. рис. 4.1). Пленочная теория не дает методов для определения толщин пленок 5, и 62, которые зависят от физико-химических свойств жидкостей и гидродинамических условий протекаемых процессов. [c.173]

Бишофф и Левеншпиль [71, 87] проанализировали различные варианты диффузионной модели общую диффузионную модель, когда коэффициент диффузии п скорость потока являются функциями координат, и двухмерную диффузионную модель при на- [c.34]

Определить эс[>фективный коэффициент диффузии D, если толщина диафрагмы р -= 1,34 см, сечение ее S = 4,52 см скорость потока чистого воздуха v 10 мл сек, скорость ди( х )узии -= 2,6-10 мл1сек. [c.440]

Для расчета эффективных коэффициентов диффузии, или коэффициентов продольного перемешивания, в жидкости, движущейся поперечно газовому потоку по длине тарелки (см. раздел VIII-2), предложено несколько формул. Некоторые из них рассматриваются Штербачеком рекомендующим для использования следующее уравнение [c.227]

Аналогично, если с —концентрация вещества г Д, — эффективный коэффициент диффузии у — приведенная линейная скорость потока (т. е. объемная скорость через любое поперечное сеченис реактора, деленная на общую площадь поперечного сечения, включая площадь, занятую катализатором), получаем уравнение материального баланса по каждому веществу, находящемуся в данном элементе. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология