Подобие процессов массообмена и теплообмена

При исследовании массообменных и теплообменных процессов в настоящей работе были использованы в основном экспериментальные методы, так как сложность протекания этих процессов в реальной аппаратуре и на моделях практически исключает возможность полного теоретического решения. При обработке экспериментальных данных с целью получения достаточно аргументированных методов расчета широко использовались методы теории подобия и размерностей. Теоретической базой, позволившей осуществить аргументированное использование этих методов, явилась теория пограничного слоя в приложении к процессам тепло- и массообмена. Для массообменных процессов, протекающих в модели из двух вертикальных соосных цилиндров, получены количественные соотношения, описывающие массопередачу в газовой фазе и учитывающие влияние неустойчивости, проявляющейся в возникновении так называемых вихрей Тейлора. Для жидкой фазы характерен определенный эффект закручивания жидкостной пленки, что также приводит к существенной интенсификации массопередачи по сравнению с гравитационно стекающей пленкой. [c.10]

Если такие физические процессы, как массо- и теплообмен, протекают без изменения химического строения самого вещества, а меняются только его теплофизические характеристики, то химический процесс сопровождается изменением самого вещества, образованием новых веществ. Элементарные акты химического превращения остаются неизменными, рассматриваются ли они на микро- или макроуровне, меняется только гидродинамическая, а соответственно массо- и теплообменная обстановка при переходе от лабораторной установки к промышленному реактору. С помощью критериев подобия можно находить необходимые тепло- и массообменные параметры, рассчитанные для определенных моделей со строго опреде- [c.81]

Второй способ упрощения, являющийся разновидностью первого, состоит в том, что число пространственных координат сокращается до одной. В качестве модели развития процессов переноса в направлении отброшенных координат принимаются эмпирические закономерности. Обычно это критериальные уравнения, позволяющие определить кинетические коэффициенты тепло- и массообмена и легко выразить объемные источники массы и энергии через параметры системы (2.2.1). Численные значения коэффициентов критериальных уравнений определяются на основе обработки экспериментальных данных или данных имитационного моделирования задач, полученных в приближениях пограничного слоя, с привлечением теории размерностей и подобия. Уравнение движения 3) в системе (2.2.1) исключается, а осевая скорость движения среды усредняется по сечению аппарата. Данный метод нашел широкое применение в инженерном подходе к моделированию теплообменных и массообменных аппаратов и представляется нам едва ли не единственным при построении полных математических моделей динамики объектов химической технологии. Его преимущества видятся не только в том, что при принятых посылках относительно просто достигается численная реализация математического описания, в котором учитываются причинно-следственные связи между звеньями и их элементами, но и в том, что открывается возможность формализации процедуры построения открытых математических моделей химико-технологических аппаратов. Эта процедура может быть выполнена в виде следующего обобщенного алгоритма. [c.36]

Для критериев (чисел) подобия принята спец. система обозначений в виде двух первых букв, как правило, фамилий ученых, внесших значит, вклад в данную область знания, и соответствующих наименований. Каждый из критериев подобия имеет определенный физ. смысл как ветшчин , пропорциональная соотношению однотипных физ. величин. Сводка наиб, распространенных в хим. технологии критериев (чисел) подобия и входящих в них величин представлена в таблицах (см. также, напр.. Гидромеханические процессы. Макрокинетика, Массообмен, Теплообмен). [c.596]

Рассмотрим два не связанных друг с другом процесса — конвективный массообмен и конвективный теплообмен. Пусть при этом существует геометрическое подобие и тождественны процессы на границах, тогда, как доказывается в теории тепло- и массооб- [c.101]

Расчеты значительно упрощаются, если разности парциальных давлений в пределах пограничного слоя малы по сравнению со средним давлением жидкости. В этом случае скорость иормальная к поверхности стенки, невелика и в уравнениях (16-26) — (16-28) ею можно пренебречь. Тогда уравнения количества двил<ения (16-26) и теплового пото а (16-28) приобретут та1кой же вид, как и в случае чистого теплообмена (см. разделы 6-1 и 7-1). Свойства, проявляющиеся в уравнении, являются практически свойствами жидкости 2. Последнее означает, что массообмен не оказывает влияния на движение среды и теплообмен. Уравнение (16-27) описывает процесс массообмена, однако оно не нуждается в решении, поскольку результат можно непосредственно определить из условий подобия [c.570]

При конденсации пара из парогазовых смесей с большим объемным содержанием газа (ёг>0,85), которое, как правило, имеет место в теплообменниках ЭХГ, можно считать справедливой приближенную аналогию между тепло- п массообменом, и для гr ng> >2,5 при условии R R ,— = 1 справедливо соотношение Мив/Миш Г Для выявления величины NuI)o=f(Re, Ргд), определяемой по аналогии между раздельно протекающими процессами тепло- и массообмена, были проведены опыты по коа-вективному теплообмену на воздухе. Опытные данные, представленные на рис. 5.17, в диапазоне чисел Рейнольдса Re=25 -350 обобш,ены уравнением подобия [c.248]

Все технохимичеокие расчеты можно разделить на две категории. К первой категории относятся расчеты, связанные с физическими и в известной мере с физико-химическими явления.ми теплообменом в теплообменниках, холодильниках, ректификационных колоннах, экстракцией, адсорбцией, сушкой и т. д. Другими словами, технохимические расчеты первой категории связаны с такими процессами переноса тепла и массы вещества, которые протекают без изменения химического состава системы. Эти процессы описываются, как правило, уравнениями теплопроводности, диффузии и т. п. Расчеты такого рода процессов основаны на теории подобия, позволяющей результаты экспериментальных данных, полученные на моделях, практически безошибочно переносить на большие аппараты заводских масштабов Так, если длину I трубки какого-либо тепло- или массообменного аппарата или длину аппарата в целом значительно 11-182Э [c.225]