Законы тепло- и массопереноса

Действительно, факт, что температура материала в процессе сушки практически >е изменяется до тех пор, пока влага испаряется с поверхности материала, вытекает из баланса энергии и массы в стационарном состоянии. Поэтому общее выражение для определения температуры влажного термометра может быть получено из основных законов тепло- и массопереноса. Этот вывод представлен ниже. [c.139]

Развитая в настоящее время наиболее общая теория внутреннего тепло- и массопереноса базируется на понятии единого потенциала переноса влаги, объединяющего все потенциалы возможных элементарных переносов влаги внутри влажного капиллярно-пористого тела. Согласно этой теории, поток влаги jm записывается аналогично закону теплопроводности Фурье [c.107]

ЗАКОНЫ ТЕПЛО- и МАССОПЕРЕНОСА [c.98]

МАКРОКИНЕТИКА КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [1-3] ЗАКОНЫ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОСА [c.98]

Законы тепло- и массопереноса. В гомогенном реакторе и в пламени за стабилизатором реакция в свежем газе инициируется путем его перемешивания с продуктами горения, а в ламинарном пламени этот эффект Достигается благодаря теплопроводности и диффузии вещества от одной стороны пламени к другой. Различие скорее состоит в масштабе, а не в сути процесса, так как в газе теплопроводность и диффузия осуществляются путем молекулярного взаимного, проникновения веществ. Следовательно, нужно использовать такие законы. Закон теплопроводности Фурье [c.193]

Таким образом, показано, что более общий подход на основе основных уравнений тепло- и массопереноса приводит к такому же выражению для температуры влажного термометра, как и полученное из уравнений баланса энергии и массы, при условии, что справедлив закон Льюиса и мольные концентрации значительно меньше единицы. [c.139]

Нелинейные законы тепло- и массопереноса [c.33]

Детерминированное описание строится на основе анализа химической и физической сущности моделируемого объекта и состоит из фундаментальных законов и закономерностей химической кинетики, термодинамики, законов сохранения массы, нергии. Оно учитывает такие явления, как диффузию, тепло-I массоперенос, гидродинамику потоков. [c.255]

К фундаментальным знаниям относятся общие закономерности, основанные на фундаментальных законах или теориях процесса. Эти знания характеризуют теоретический уровень рассмотрения проблемы, являясь основополагающими при построении системы. Это, нанример, закон сохранения вещества, энергии и импульса, термодинамические условия фазового равновесия, законы кинетики химических реакций, тепло- и массопереноса и т. д. Выражение закона или закономерности обычно многовариантное в силу общности, и конкретизация обеспечивается раз- [c.89]

Закон Льюиса хорошо выполняется для смесей воздуха и водяного пара. Из аналогии между тепло- и массопереносом можно получить соотношение [c.139]

Наконец, в явлениях массопереноса необходимо учитывать конвекцию, т. е. перенос вещества вместе с потоком движущейся жидкости. Этот механизм переноса можно создать искусственно, применяя размешивание, но он может возникнуть и в естественных условиях, так как изменение концентрации приводит к изменению плотности раствора и возникновению потоков жидкости. Изменение плотности происходит также тогда, когда протекание реакции сопровождается выделением тепла и разогреванием приэлектродного слоя. При образовании газообразных продуктов размешивание раствора вызывают пузырьки газа, отрывающиеся от поверхности электрода. Конвекция не может устранить диффузию, так как, согласно законам гидродинамики, при приближении к поверхности электрода скорость движения жидкости падает и, с другой стороны, одновременно возрастает градиент концентрации. Поэтому всевозрастающую роль начинает играть перенос вещества диффузией. [c.148]

Обычно кривые сушки и скорости сушки получают опытным путем, при постоянных параметрах ( , х) сушильного агента. Однако непосредственное применение этих кривых для расчета промыщленного оборудования ограничено тем обстоятельством, что температура и влагосодержание газовой фазы изменяются по длине аппарата. Причем закон этого изменения определяется в общем случае взаимным направлением фаз, гидродинамическими, тепло- и массообменными параметрами процесса. Расчетные методы определения продолжительности сушки основаны на закономерностях тепло- и массопереноса в системе твердое тело-газ. [c.237]

Химические процессы протекают в соответствии с законами химической кинетики ив ряде случаев зависят от процессов тепло- и массопереноса. Поэтому условия проведения химических процессов и их скорость определяются гидродинамическими и тепловыми параметрами. [c.5]

Применение фундаментальных законов преследует две основные цели. Во-первых, существуют системы, в которых можно пренебречь омическим падением потенциала. При этом распределение тока определяется на основе тех же принципов, что и распределение тепла или массоперенос в неэлектролитической системе. К ним обычно относятся системы с избытком фонового электролита, работающие в режиме предельного тока. Это связано с тем, что при допредельных токах, как правило, нельзя [c.331]

В монографии нашли отражение проблемы многолетних колебаний уровня бессточных и проточных водоемов. Рассмотрены нелинейные тепловые механизмы взаимодействия поверхности суши и водной поверхности с атмосферой процессы тепло- и массопереноса в водной среде особенности динамики многолетних колебаний речного стока, а также хаотической динамики гидросферных и климатических процессов. Большое внимание уделено решению проблемы многолетних колебаний уровня Каспийского моря, основанному на законах нелинейной термодинамики взаимодействия водной поверхности и атмосферы. [c.2]

Существующие методы расчета движения границы кристалла основывались на базе стационарной теории тепло- и массопереноса, где размер и поступательная скорость кристалла принимались постоянными. Рассчитывалась гидродинамика жидкой фазы в окрестности движущегося кристалла, на основе полученной гидродинамики составлялась система уравнений тепло- и массопереноса. Решение этой системы в каком-либо приближении давало распределение температуры и концентраций примеси вокруг движущегося кристалла. Определялись потоки тепла и массы и на основе законов сохранения массы и энергии на поверхности раздела фаз определялась скорость движения фронта кристаллизации [1-4]. [c.254]

В основе уравнений тепло- и массопереноса при наличии гомогенных химических реакций лежат законы сохранения массы и энергии [3] [c.27]

Книга посвящена методам математического описания процессов тепло- и массопереноса в условиях больших концентрационных и температурных градиентов, когда наблюдаются отклонения от линейных законов Фурье и Фика. Рассматривается обобщенный интегральный закон массопереноса, пригодный для описания процессов переноса вещества в материалах с памятью . Анализируются математические модели процессов массопереноса, построенные с использованием нелинейных и интегро-дифференциальных уравнений применительно к процессам гетерогенного катализа, сушки, диффузионной обработки пористых тел, адсорбции, а также к мембранным и электрохимическим процессам. Особое внимание уделено процессам тепло- и массопереноса в системах с флуктуациями, в частности в условиях многофазной турбулентности. Приводятся результаты экспериментальных исследований двухфазной турбулентности в псевдоожиженном слое. Даны методы статистического моделирования и статической макрокинетики. [c.4]

При математическом описании нестационарных процессов переноса в катализаторах помимо применимости законов Фика и Фурье, предполагается, что наблюдаемая кинетика химических превращений может быть описана степенным законом. Кроме того, без потери общности можно считать, что реакционная смесь состоит только из двух компонентов и реакция протекает без изменения числа молей. Концентрации и температуры на поверхности частиц и в обтекающем потоке могут значительно различаться. При этих предположениях система уравнений, определяющих нестационарный связанный тепло- и массоперенос на отдельном зерне катализатора имеет вид дс с д с, а дс [c.70]

Система дифференциальных уравнений тепло- и массопереноса в движущейся газовой смеси выводится на основе законов сохранения массы и энергии. [c.22]

Моделирование взаимосвязанных процессов тепло- массопереноса в химических реакторах осложняется тем, что физико-химические и кинетические характеристики сред, включая константу скорости химической реакции, зависят от температуры. Однако сопоставление характерных масштабов переноса тепла и вещества в нестационарных условиях, определяемых в рамках модели обновления поверхности, позволяет существенно упростить задачу [12,13]. Характерные значения коэффициентов температурощзоводности жидкостей щ)имерно на два порядка превосходят характерные значения коэффициентов молекулярной диффузии. Поэтому глубина проникновения тепла за промежуток времени, в течение которого элемент жидкости находится у границы ра.здела фаз, значительно превосходит глубину проникновения вещества. Это обстоятельство позволяе г при выводе выражений для источников субсташщй брать значения константы скорости реакции, коэффициента распределения и массоотдачи при температуре на границе раздела фаз. В свою очередь, эту температуру можно определить, записывая закон сохранения тепла в предположении о том, что источник, создающий дополнительный тепловой поток за счет теплового эффекта химической реакции, находится на границе. [c.81]

При течении жидкости в гладких круглых трубах для гидродинамически стабилизированного участка существует универсальный закон тепло- и массопереноса, причем поскольку на стенке температура или концентрация на оси трубы изменяется непрерывно вследствие тепло- или массообмена, не имеет смысла говорить о стабилизированном профиле температуры или концентрации по радиусу. Тем не менее для оценки коэффициента тепло- и массообмена на стенке трубы известна достаточно точная и надежная формула, обобщающая материалы более 40 различных экспериментов [102] в диапазоне изменения числа Рейнольдса от 5 10 до 2 10 и диффузионного числа Прандтля от 0,6 до 4 10 независимо от того, что поддерживается постоянным на стенке поток или температура (концентрация). Приведем эту формулу для массообмена, т. е. для числа Шервуда Sh= /З-d/D /3 — коэффициент массоотдачи). Для теплообмена вместо числа Шервуда будет фигурировать число Нуссельта Nu = ad/ a pp) (а — коэффициент теплоотдачи, а — коэффициент температуропроводности жидкости, Рг= и/а) [c.201]

Приведены примеры топологического описания отдельных фрагментов гетерофазных ФХС, гидравлических систем и некоторых моделей механики сплошной среды. Описаны два подхода к построению связных диаграмм гидравлических систем. В основе первого подхода лежит аналогия между законами движения твердого тела и деформируемого материального континуума. При этом конечный объем деформируемой сплошной среды рассматривается как единое целое, для которого справедливы те же законы динамики, что и для твердого недеформируемого тела. Второй подход основан на использовании понятия псевдоэнергетических переменных, инфинитезимальных операторных элементов и обобщенных диаграмм связи баланса субстанции произвольного вида. Основное достоинство этого подхода состоит в наглядности представления структуры физико-химических явлений, происходящих в элементарном объеме сплошной среды. Последнее особенно важно при описании сложных ФХС, к которым относятся многофазные многокомпонентные системы, где протекают процессы тепло- и массопереноса совместно с химическими реакциями и явлениями электрической и магнитной природы. [c.182]

Существующая в настоящее время наиболее общая и развитая в математическом отношении теория внутреннего тепло- и массопереноса внутри капиллярно-1юристых материалов базируется на предположении о возможности формального введения некоторого единого пот-енциала переноса влаги ( ), объединяющего все потенциальт возможных элементарных видов переноса. При этом суммарный поток влаги ] записывается аналогично закону теплопроводности Фурье (см. формулу 4.1.1.1) через градиент вводимого потенциала и коэффициент влагопроводности капиллярно-пористого материала [c.215]

Многие прикладные задачи, связанные с фазовыми превращениями, приводят к необходимости изучения уравнений тепло- и массопереноса с подвижными границами, закон движения которых заранее не известен и определяется из решения самой задачи. Примером таких задач является задача теплопроводности с учетом плавления или затвердевания, называемая также задачей Стефана. Решение таких задач затруднено вследствие нелинейности граничного условия на движущейся границе. Точные решения имеются лишь для простьк частных случаев. Они получены методом Неймана, который определил распределение температуры и скорость затвердевания в вымороженном твердом слое на поверхности, имеющей температуру, поддерживаемую около О °С. Это решение характеризуется подобием и представляет собой функцию единственного аргумента [c.363]

Фундаментальные знания. К ним относятся общие закономерности, основанные на фундаментальных законах или теориях процесса. Эти знания характеризуют теоретический уровень рассмотрения проблемы, являясь основополагающими при построении системы. Это, например, закон сохранения вещества,, энергии и импульса, термодинамические условия фазового равновесия, законы кинетики химических реакций, тепло- и массопереноса и т. д. Выражение закона или закономерности обычно многовариантны в силу общности, и их конкретизация обеспечиваются различием принимаемых допущений. Например, не нарушая термодинамического условия о равенстве фу-гитивностей фаз для равновесной системы, можно записать множество моделей для расчета фазового равновесия, принимая различные допущения относительно свойств фаз и отдельных компонентов. К. фундаментальным можно также отнести обобщенные вычислительные схемы, например универсальные-вычислительные алгоритмы, своего рода оболочки подсистем. Обычно пакеты программ, основанные на таких знаниях,, устойчивы по структуре и редко подвергаются изменению. [c.438]

Осйойной задачей, решаемой в химической технологии, является оптимальное проектирование. Сама цо себе задач а сложная, и ее решение возможно при разумном сочетаний теоретических и экспериментальных исследований даже с изготовлением лаборатор ной или пилотной установки. Данные, которые можно получить на основании фундаментальных законов термодинамики кинетики химических реакций, тепло- и массопереноса далеко не достаточны, чтобы, например, решать задачу проектирования реактора или ректификационной колонны. Так, механизм сложной химиче-с кой реакции, константы скоростей стадий реакции могут быть Устайовлены чаш е всего только при наличии экспериментальных кйнётйчёских данных. Аналогично при проектировании ректификационной колонны параметрами, определяемыми по экспериментальным данным, являются константы фазового равновесия, коэффициенты массопередачи и т. д. [c.15]

Во многих случаях разработчики современных процессов и аппаратов химической технологии стремятся обеспечить максимально возможные концентрационные и температурные градиенты, а также использовать интенсивное перемешивание фаз. Применение в промышленности процессов с интенсивным тепло- и массообменом привело к развитию теории нестационарного массоэнергопереноса для существенно неравновесных систем. Эта книга посвящена методам математического описания и исследования нестационарных процессов тепло- и массопереноса в неравновесных системах, в которых наблюдаются отклонения от линейных законов Фурье и Фика. [c.6]