Связь между коэффициентами диффузии и трения

Влажность сыпучих материалов влияет на многие их свойства текучесть, коэффициент внутреннего трения, смерзаемость, сводообразование, комкуемость, плотность и т. д. Связь влаги с материалом может быть механической, физико-химической и химической. Влага, находящаяся между частицами материала и на их поверхности, имеет механическую связь с материалом. Физико-химическую связь с материалом имеет та влага, которая проникает в поры частиц за счет адсорбции или диффузии. Химически связанной является влага гидратная или кристаллизационная. [c.20]

Неполнота приведенных выше уравнений для движения воды и растворенных веществ связана с тем обстоятельством, что они включают только два из трех коэффициентов, необходимых для определения составляюш,их потока в системах, к которым эти уравнения относятся. Кедем и Качальский [372], сравнивая свободную диффузию с движением через мембрану, пришли к выводу, что нужны три коэффициента. В случае свободной диффузии гидродинамическое сопротивление движению обусловливается только трением между растворителем и растворенным веш,еством и диффузия одного растворенного вещества определяется единственным коэффициентом диффузии. При наличии мембраны возникают, однако, два дополнительных фактора, а именно трение между растворенным веществом и мембраной и между растворителем и мембраной. Относительное значение этих разных процессов может существенно меняться в зависимости от того, протекают ли они в грубых мембранах с крупными порами или в тонких без видимых пор, однако все их необходимо учитывать. [c.178]

В турбулентных потоках интенсивность переноса массы, тепла и количества движения определяется в основном коэффициентами турбулентной диффузии Д, температуропроводности и вязкости Все они имеют одинаковую природу (связаны с турбулентными пульсациями скорости) и по величине очень близки, а уравнения турбулентного переноса массы, тепла и количества движения имеют одну и ту же форму. Поэтому для определения скорости массопереноса широко используется аналогия не только с процессами переноса тепла (см. уравнения (5.2.3.9)), но и с процессами переноса импульса (гидродинамическая аналогия). Известные в литературе многочисленные гидродинамические аналогии устанавливают связь между коэффициентом массоотдачи и коэффрщиентом трения турбулентного потока, который в экспериментах определяется значительно проще. [c.293]

СВЯЗЬ МЕЖДУ КОЭФФИЦИЕНТАМИ ДИФФУЗИИ И ТРЕНИЯ [c.356]

Так как механизм внутреннего трения сводится к процессу переноса количества движения, который совершенно подобен процессам переноса тепла и вещества, то подобие между процессами диффузии и теплопередачи можно распространить и на сопротивление трения. Такое подобие между теплоотдачей (а следовательно и диффузией) и сопротивлением трения было впервые установлено Рейнольдсом и получило название аналогии Рейнольдса. Если сопротивление связано только с трением, то коэффициент сопротивления оказывается соответствующим критерию Стэнтона и между обеими величинами получается весьма простая численная связь [c.38]

Нам остается выбрать между двумя возможными структурами, приведенными в табл. 17 и 22 для молекул с высокими значениями [л и ///мин., т. е. нужно решить, образуют ли эти молекулы в растворах хаотически скрученные цепи или они являются тонкими палочками. Чтобы разрешить этот вопрос, необходимо сравнить результаты измерений, проведенных несколькими экспериментальными методами для одних и тех же молекул. До сих пор в этой книге рассматривались четыре такие экспериментальные величины термодинамический второй вириальный коэффициент В (раздел 12) радиус инерции Яд, определенный по рассеянию света или рентгеноструктурным методом (раздел 18) коэффициент трения (т. е. или я ) и характеристическая вязкость. (Еще одной величиной является коэффициент вращательной диффузии, описанный в разделе 25.) Из всех этих параметров второй вириальный коэффициент В является слишком чувствительным к взаимодействию растворителя с растворенным веществом, в связи с чем он не может быть надежной мерой конформации и обычно используется в последнюю очередь. Откладывая обсуждение коэффи- [c.453]

Молекулярно-кинетическая теория позволяет в принципе рассчитать для неассоциированных газов коэффициенты переноса (внутреннего трения, теплопроводности, диффузии) и устанавливает между ними количественную связь. При этом выбирается определенная модель взаимодействия между молекулами. [c.225]

Сравнительно недавно Цветков и Кленин [678] опубликовали данные по вязкости полимеров с гибкими цепями, полученными с целью проверки соотношения между молекулярным весом, характеристической вязкостью и коэффициентом трения, рассчитанным по результатам измерения диффузии в предельно разбавленных растворах. Эти величины долн ны быть связаны [см. уравнения ( 1-6), ( 1-15) и ( 1-58)] следующим образом [c.265]

Еще один подход, который может использоваться для описания транспорта через пористые мембраны, это фрикционная модель, или модель внутреннего трения. В ней прохождение газа через пористую мембрану рассматривается как сумма вязкостного потока и диффузии, т. е. поток всегда смешанный. Постулируется, что поры столь узкие, что свободный транспорт молекул растворенного вещества через поры невозможен и всегда существует определенное трение между растворенным веществом и стенкой поры, а также между растворителем и стенкой поры или растворителем и растворенным веществом. Сила трения Е в расчете на моль линейно связана с различиями скорости или с относительной скоростью. Коэффициент пропорциональности этой зависимости называется коэффициентом трения /. Рассматривая массоперенос растворителя и растворенного вещества и принимая стенки поры неподвижными Ут = 0), можно записать [c.230]

Дело в том, что решенная выше задача о слое смешения на основе гипотез турбулентного трения Прандтля (6а) и (6в) предполагают суш ествование локальной связи между турбулентными и осредненными характеристиками потока. Опыт показывает, что такая связь реализуется в том случае, когда коэффициент турбулентной вязкости (или диффузии) в направлении течения растет или остается постоянным. В тех случаях, когда теоретическая локальная связь указывает на уменьшение коэффициентов переноса, в действительности этого не наблюдается, фактические значения коэффициентов переноса на очень протяженных участках течения сохраняются почти неизменными. Но при этом становятся неприменимыми зависимости (6в) и (70ж), опираюш иеся на локальные связи турбулентных характеристик с осредненными. В таком случае непригодны и зависимости (70з). [c.393]

В отличие от гидродинамической теории диффузии, кинетическая теория стремится объяснить молекулярный механизм этого процесса, а представление о коэффициенте молекулярной диффузии складывается на основе относительно простой модели жидкого состояния, исходя из теории абсолютных скоростей реакций [9]. Согласно этой теории предполагается, что механизм активации в процессе диффузии аналогичен механизму активадаи в процессе внутреннего трения, при этом устанавливается связь между энергией активации молекул и внутренней энергией испарения. [c.791]

При использовании малых частиц принципиальные затруднения вочникают из-за выделения теплоты трения, обусловленной перепадом давления. Авторы работы [27] показали, что в полностью изолированной разделительной колонке разность температур элюента между входом и выходом составляет 5 - ТС при перепаде давления в 100 атм. Вдоль колонки возникает градиент темпфатур. Поскольку разделительная колонка никогда не является адиабатной системой, то возникает дополнительный радиальный градиент темпфатур. Вязкость элюента, внутренние коэффициенты диффузии компонентов пробы и удерживание компонентов (коэффициенты распределения) меняются внутри колонки. Это не только не позволяет дать теоретическое описание процессов массопереноса в разделительной колонке, но и делает возможным дополнительное искажение зоны вещества (повышает величину / ). В связи с этим диаметр частиц в жидкостной хроматографии можно уменьшить только до какого-то оптимального размера. В настоящее время минимальный диаметр частиц, видимо, составляет 3 мкм, а оптимальное значение лежит между 3 — 5 мкм. При ньшешнем состоянии техники хорошо и воспроизводимо заполнить колонку частицами такого размера удается только достаточно опытным хроматографистам. Длина разделительной колонки [c.29]

Наконец, более ювому времени принадаежит изучение а-проса об отношении преломляющей способности элементов и сложны.к тел их составу. Вопрос этот в настоящее врем.ч разработан так, что, можно сказать, вое почти физические овойства, по крайней мере главные, изучены с этой точки зрения. Конечно, все эти исследования продолжаются и далеко не окончены. К указанному соотношению следует присоединить еще отношение химического состава к более простому механическому явлению, именно явлению диффузии и истечению газов и жидкостей. Эти явления были изучены Грагамом и Бунзеном, открывшими простые отношения между частичным весом и скоростью поступательного движения их при истечении их через тонкие отверстия, причем частички, очевидно, претерпевают известного рода сопротивление и трение, различные для каждого из -них. Атомный вес элементов газообразных или частичный вес слож]1Ых тел имеют самое простое отношение к диффузии, так как чем оолее этот вес, тем медленнее частица проходит через тончайшие отверстия. Это отчасти зависит от того, что по мере того, как увеличивается вес частиц газообразного тела, быстрота их движения уменьшается, следовательно, понятно, что прохождение их в этом случае, более или -менее быстрое, зависит от того, что они более или менее легко преодолевают оопротивление. Повидимому, то же самое наблюдается и в жидкости. Время диффузии разных солей весьма различно, ооли имеют свой оиределенный коэффициент, который (вопрос еще не разработан) находится в связи с величиною частиц. Наконец, тела, в которых должно предполагать более сложные частицы (материя в коллоидальном состоянии представляет, повидимому, весьма сложную частицу) почти лишены способности диффундировать. Таким образом, мы видим, что соотношение между физическими и химическими свойствами проявляется почти в каждом явлении. [c.128]