Характер диффузионного потока

Характер диффузионного потока 183 [c.183]

Характер диффузионного потока [c.183]

Различие в скоростях адсорбции воды цеолитами со связующим и без него связано с разным характером диффузионного потока. В случае, если поверхность вторичных пор образована инертным материалом, скорость транспорта к микропорам, сосредоточенным в кристаллах цеолитов, определяется мало интенсивной объемной диффузией. В цеолитах без связующего ускорение транспорта адсорбата (влаги) обусловлено поверхностной диффузией его молекул по адсорбционно активной гидрофильной поверхности вторичных пор, образованных сростками кристаллов цеолитов. [c.391]

Различие в скоростях адсорбции воды цеолитами со связующим и без него связано с разным характером диффузионного потока. В случае если поверхность вторичных пор образована инертным материалом, скорость транспорта к микропорам, сосредоточенным в [c.404]

Приближенные модели переноса. При изучении экстракции и абсорбции расчет процессов массо- и теплообмена часто проводят, исходя из предположения, что гидродинамика существенно влияет на массо- и теплоперенос, в то время как тепловые и диффузионные потоки слабо меняют характер течения. Это облегчает задачу, но, к сожалению, не избавляет от математических трудностей, связанных с учетом сложных гидродинамических условий, в которых протекают массо- и теплообменные процессы. Развитие теории массо- и теплопереноса щло по пути учета влияния гидродинамических факторов с помощью построения различных приближенных моделей. [c.172]

Действие мощного внутреннего источника тепла приводит к тому, что скорость испарения во много раз превышает скорость переноса пара внутри тела. В результате этого возникает градиент общего давления, являющийся основной движущей силой переноса пара внутри тела. Поскольку температура внутренних слоев больше наружных, поток влаги вследствие термодиффузии направлен к поверхности тела, в отличие от других способов сушки, когда нагрев осуществляется через поверхность. Распределение же влагосодержа-ния имеет обратный характер (в поверхностных слоях больше, чем во внутренних) и создает аномальный (обратный) диффузионный поток влаги, вызванный градиентом концентрации. [c.166]

Для дальнейшего развития представлений о строении границы раздела электрод — ионная система и о кинетике процессов на этой границе необходимо усовершенствование существующих и разработка новых экспериментальных методов, более широкое применение современной электронно-вычислительной техники. Уже достигнут существенный прогресс в автоматизации электрохимических измерений и развитии разнообразных импульсных методов, позволяющих, в частности, изучать явления, которые протекают за времена порядка 10 с и менее (импульсные гальваностатические методы, метод высокочастотной рефлектометрии и др.). Далеко не исчерпаны возможности метода фотоэмиссии электронов из металла в раствор. Большой интерес представляют оптические методы изучения состояния поверхности электродов, а также воздействие на границу электрод — раствор лазерными импульсами различной длительности и частоты. Ценным дополнением к существующим методам электрохимической кинетики может служить метод изучения фарадеевских шумов — чрезвычайно слабых флуктуаций потенциала или тока, сопровождающих протекание всех электродных процессов и вызванных дискретным характером переноса электронов через границу фаз, дискретностью диффузионного потока и т. д. Использование электродов в виде очень тонких проволок или пленок, напыленных в вакууме на инертные подложки, позволяет делать выводы об адсорбционных явлениях по изменению сопротивления этих электродов. Для изучения состояния поверхности электродов и кинетики электродных процессов еще недостаточно используются такие мощные современные методы, как ЯМР, ЭПР, дифракция медленных электронов и т. п. Новые методы предварительно проверяются на ртутном электроде, на котором строение двойного слоя и кинетика многих электродных процессов исследованы с количественной стороны. По-прежнему актуальна проблема разработки методов очистки исследуемых растворов от посторонних примесей и приготовления чистых электродных поверхностей. [c.391]

Эти обобщения составляют содержание данной главы. Они основаны на использовании более общих предположений о,форме частиц и характере их обтекания, а также включают учет диффузионного влияния соседних частиц на массообмен отдельной частицы. Рассмотрено общее уравнение диффузионного пограничного слоя при трехмерном обтекании реагирующей частицы произвольной формы, которое далее используется в конкретных примерах Г Результаты включают, в частности, решение задачи о диффузии вещества к поверхности эллипсоидальной частицы и кругового тонкого диска при осесимметричном обтекании и к эллиптическому цилиндру и пластине при поперечном обтекании. Проведен расчет интенсивности массообмена сферической частицы и капли с трехмерным деформационным и простым сдвиговым потоком. Как и в других разделах, основным итогом являются приближенные формулы, позволяющие эффективно вычислять локальный и полный диффузионные потоки реагирующего вещества к поверхностям частиц, которые существенным образом зависят от формы частицы и поля течения вблизи ее поверхности, а также от взаимного расположения частиц в системе. [c.125]

Исследуем теперь характер изменения локального диффузионного потока (2.6) на поверхность эллипсоида в зависимости от величины параметра х и координаты г. [c.138]

Кинетическое горение готовой горючей смеси в турбулентном потоке при стационарных процессах обычно связано с потерей устойчивости очага горения. В тех пределах, в которых устойчивость процесса все же оказывается осуществимой, горение начинает зависеть от факторов диффузионного порядка и может перейти в чисто диффузионную область, где скорость горения окажется зависящей только от скорости смещения горючих газов и продуктов сгорания, иначе говоря,— от характера турбулентности потока. [c.93]

При газообразном топливе диффузионный очаг горения может получить наибольшую относительную протяженность (длина диффузионного факела в калибрах) при ламинарном характере течения потоков топлива и воздуха. [c.127]

На все стадии процесса обмена, протекающие в зерне, могут влиять только факторы, от которых зависит проницаемость зерна для диффузии ионов, т. е. частота н жесткость сетки молекулярного скелета смолы (матрицы), подвижность и размер гидратированных попов, температура и т. п. С увеличением степени насыщения ионита коэффициент массопередачи, определяемый скоростью диффузии ионов внутри смолы, падает на 15—30% от первоначального значения. Коэффициент. массопередачи при смешанном характере диффузионной кинетики ионного обмена возрастает с увеличением скорости потока. [c.140]

Распространенным способом очистки жидкости от взвешенных в ней частиц является осаждение частиц на различных препятствиях (коллекторах) при обтекании их жидкостью. Коллекторами могут служить более крупные частицы, фильтры, пористые среды, сетки и другие препятствия. Осаждающиеся на препятствиях частицы образуют слой твердого осадка. Следует заметить, что, как правило, размер частиц не превосходит линейного размера элементов коллектора, поэтому захват частиц препятствием имеет пе просто геометрический характер, но определяется характером обтекания потоком препятствий и силами молекулярного и электростатического взаимодействия частиц с коллектором. Эти силы действуют, если частицы находятся достаточно близко к поверхности коллектора, поэтому важно знать вид траекторий частиц в потоке несущей жидкости. Следуя [60], ограничимся случаем медленного обтекания суспензией коллектора, при условии малости размера частиц по сравнению с линейным размером элементов коллектора. В настоящем разделе будут рассмотрены два основных механизма захвата частиц препятствием броуновская диффузия очень маленьких частиц (а<1 мкм). Последний процесс не носит диффузионный характер. Из-за малости частиц его можно считать безынерционным и рассматривать как геометрическое столкновение с препятствием благодаря тому, что траектории частиц, совпадающих с линиями тока жидкости, пересекут препятствие. Заметим, что подобное представление годится для частиц, плотность которых мало отличается от плотности жидкости. Если рассматривается аналогичная задача о течении газа с взвешенными в нем твердыми частицами, то большая разность плотностей частиц и газа приводит к возможности движения частиц относительно газа, т. е. к необходимости учитывать инерцию частиц, особенно вблизи препятствий, поскольку там частицы тормозятся, изменяют направление и обладают значительными отрицательными ускорениями. Такой механизм столкновения частиц с препятствием или между собой в работе [51] назван инерционным. [c.221]

При этом Ь изменяется в пределах от —1 до 2 и оговаривается область размеров, в которой это уравнение применимо. По данным различных исследователей, температура оказывает влияние только на /С . Однако, как следует из рис. 1.5,6, меняется в целом характер зависимости (1)= Ф Я) с изменением значения критерия Шмидта (5с = р,/р/)), то есть с изменением температуры кристаллизуемой системы. На рис. 1.6, а можно проследить переход от чисто диффузионного роста (кривая 3) к случаю, когда процесс лимитируется поверхностной кинетикой (кривая 1). Наблюдаемый на кривой 1 провал , по всей видимости, связан с влиянием на Г1(/) для частиц малых размеров диффузионного потока, который при больших значениях Я перестает лимитировать рост. Результаты расчетов при наличии крупномасштабных турбулентных пульсаций представлены на рис. 1.6,6. Таким образом, в случае наличия крупномасштабных турбулентных пульсаций г](1) может аппроксимироваться зависимостью (1.73 ). При свободном осаждении зависимость Г1(/) от размера Я имеет более сложный вид и в значительной степени определяется соотношением диффузионных и кинетических составляющих процесса. [c.42]

Для любого характера потока сохраняется основное соотношение стационарного гетерогенного реагирования, согласно которому количество газа, прореагировавшего на поверхности углерода, равно диффузионному потоку реагирующего газа к этой поверхности. На углеродной поверхности при этом устанавливается некоторая концентрация газообразного реагента, величина которой определяется соотношением скоростей этих двух процессов. [c.70]

Уравнение конвективно-диффузионного переноса. Интенсивность процесса внешнего массообмена (массоотдачи) зависит от характера поведения потока сплошной среды вблизи твердой поверхности, около которой величина концентрации переносимого целевого компонента отличается от концентрации этого компонента в основном потоке. Разность концентраций поперек слоя жидкости, прилегающего к поверхности, представляет движущую силу процесса внешней массоотдачи. При теоретическом анализе процесса внешней массоотдачи обычно решается задача о градиенте концентрации целевого компонента в направлении, перпендикулярном твердой поверхности, или точнее — о величине градиента концентрации на самой поверхности. [c.19]

Влияние давления на диффузию газов в порах, очевидно, зависит от относительной роли кнудсеновской и молекулярной диффузии. Характер влияния давления на диффузионный поток показан на рис. 1-6. Приведенная здесь кривая рассчитана по приближенному уравнению (1.38) для пористого диска, с разных сторон которого находятся чистые этилен и водород. [c.52]

На рис. 1-11 представлена зависимость диффузионного потока гелия от давления по данным [292]. Ход кривых соответствует предсказаниям теории поток быстро увеличивается в области низких давлений и достигает некоторого постоянного значения при высоких давлениях, когда диффузия имеет почти полностью молекулярный характер. [c.74]

Первый член выражения (15-16), в котором Сз — концентрация кислорода у поверхности, а й — константа скорости реакции представляет собой скорость поверхностной реакции между кислородом и углеродом, которая зависит от реакционных свойств данного сорта кокса, от концентрации кислорода у поверхности и температуры. Вторым членом выражен диффузионный поток внутрь частицы, вызванный химическим реагированием внутри нее. При этом установлено, что для реакций первого порядка с достаточной для практики степенью точности можно считать второй член выражения (15-16) не зависящим от характера диффузионных процессов в свободном газовом пространстве. Процесс проникновения кислорода внутрь углерода можно рассматривать как самостоятельный и определяемый лишь характером внутренних диффузионных процессов. [c.335]

Скорость переноса реагирующих веществ из газового потока к поверхности катализатора зависит от характера движения газа в каналах, образуемых зернами катализатора. При ламинарном движении перенос будет диффузионным во всем потоке, а при турбулентном движении-только около поверхности зерна. Характер движения потока определяет критерий Рейнольдса [c.119]

Скорость диффузии реагентов внутри зерна катализатора определяется особенностями пористой структуры катализатора. Число и взаимное расположение пор, их форма и размер — вот те основные свойства пористой структуры, которые определяют интенсивность диффузии веществ внутри катализатора. Учитывая случайный характер пористой структуры, коэффициент диффузии в зерне катализатора следует рассматривать как случайную величину. Тогда усредненный диффузионный поток вещества определяется уравнением [c.161]

Таким образом, положение изоконцентратной поверхности зависит от способа изменения диффузионного потока. Следовательно, если допустить, что какие-то силы удерживают изоконцентратную поверхность на расстоянии между частицами в соответствии с уравнениями (5.134), (5.135) и (5.136), то, решив обратную задачу, придем к выводу, что диффузионный поток будет описываться соответственно уравнениями (5.109), (5.12) и (5.110). От положения изоконцентратной поверхности будут зависеть характер диффузионного потока и характер изменения линейных размеров кристаллов при их коллективном росте и растворении. [c.117]

М. К- Венстрем [82] рассматривает характер диффузионных потоков и состав газовой пленки вблизи поверхности кокса для окислительной и восстановительных зон. [c.145]

Можно полагать, что различие в скоростях адсорбции воды цеолитами со связующим и без него, проявляющееся в столь сильном изменении динамической активности, обусловлено характером диффузионного потока внутри гранул цеолита. Повышение температуры масла от 20 до 60° С приводит к увеличению как крутизны изотермы, так и кинетических коэффициентов. Это обусловливает получение на выходе из адсорбера более сухого продукта. При температуре 60° С минимальная ко1щенг-рация воды в масле на выходе из адсорбера с цеолитом NaA без связующего составляет 15—60 ррт для ХФ 22С-16 и 5— 10 ррт для ХФ 12-16. В последнем случае указанная концентрация воды при вы.ходе из адсорбера достигается применением слоев высотой 6—12 см. Уменьшение размера зерен цеолита при осушке холодильных масел приводит к значительному улучшению массопередачи. [c.72]

В статье М. К. Венстрема [149] рассматривается характер диффузионных потоков и состав газовой пленки вблизи поверхности угля и приводятся схемы для восстановительной и окислительной зон. [c.226]

Сайт процессов переноса массы сосредоточен в диффузионном пограничном слое. Хронопространственная метрика сайта определяется толщиной этого слоя и временем контакта фаз. В зависимости от характера движения потока сплошной среды в зоне контакта фаз различают молекулярный, конвективный и турбулентный механизмы диффузии. [c.160]

Массообмен в зоне отрыва можно приближенно рассчитать, вос-пользовавишсь для функции тока в кормовой области сферы разложением типа (4.101). При этом формально считается, что в зоне отрыва образуется диффузионный пограничный слой и что в точке набегания потока со стороны отрывной зоны (точка т = тг) концентрация вещества равна концентрации вдали от сферы. Полный диффузионный поток определяется суммой потоков в пограничных слоях до точки отрыва и в зоне отрьганого течения. Такой приближенный способ учета массообмена в вихревой зоне был применен в работах [281, 286]. Следует однако отметить, что он носит весьма условный характер, так как ввиду наличия циркуляции жидкости в вихревой зоне граничное условие постоянства концентрации вдали от капли для этой области не вьшолняется. На рис. 4.11 кривая/характеризует массообмен твердой сферы. Штриховая часть этой кривой соответствует решению без учета массообмена в зоне отрыва. Заметим, что при фиксированных значениях Ре с изменением Ке от 0,5 до 100 коэффициент массообмена для твердой сферы возрастает примерно в 1,6 раза. На рис. 4.11 приведены также экспериментальные данные Гриффита [287] для капель с отношением вязкостей i =0,38 0,42 и 2,6. Для твердой сферы и капель жидкости в газовом потоке для массо- и теплообмена опытные данные в ряде работ [288-291] обрабатьшались в виде корреляционной зависимости [c.201]

Элементы ФХС по своим функциональным свойствам делятся на три группы 1) элементарные преобразователи субстанции — элементы с сосредоточенными параметрами диссипаторы, накопители, преобразователи, передатчики 2) инфинитезимальные операторные элементы, отражающие эффекты распределенности субстанции в пространстве элементы конвективного, турбулентного и диффузионного переноса, субстанционального и локального накопления, чистой деформации и вращения, преобразования потока в его дивергенцию и т. п 3) элементы типа структур слияния — специальные функционально-логические узлы, отражающие характер совмещения потоков и движущих сил в локальной точке пространствами позволяющие объединять отдельные составляющие ФХС в связную топологическую структуру — так называемую диаграмму связи ФХС. [c.8]

Из соотношений (IV. 56) и (IV. 57) следует, что характер поведения частиц в дисперсных системах определяется их размером и разностью плотностей частицы и среды. Чем больше эта разность, тем значительнее роль седиментации по отношению к тепловому движению частиц. Кроме того, с увеличением размера частиц быстро растет поток седиментации ( сед г" ) и снижается диффузионный поток ( днф1/г). Если же /диф ( сед, что характерно для [c.213]

Уравнение (4.6) получается из сочетания закона Фарадея с первым законом диффузии Фика оно означает, что скорость электрохимической реакции определяется скоростью диффузионных потоков реагирующего вещества к электроду и продукта реакции от электрода. Уравнение (4.7) представляет собой приближенную форму уравнения Нернста (2.47). Оно означает, что равновесие стадии разряда—ионизации в условиях замедленной стадии массопереноса не нарушается, а изменение потенциала электрода Е по сравнению с его равновесным значением Е обусловлено отличием концентраций qx ( 1 = 0) и (х = 0) от их объемных значений с х и Поэтому говорят, что поляризация электрода в условиях лимитирующей стадии массопереноса имеет концентрационный характер. Наконец, система уравнений (4.8) отражает второй закон диффузии Фика и позволяет найти функции Сох О и 6-Rg,j (л , t), если заданы одно начальное и два граничных условия для каждого из вещзств. Знание этих функций дает возможность рассчитать Сох (х = 0), R d х = 0), (d oJdx)x a> (d Rei dx)x o и после их подстановки а уравнения (4.6) и (4.7) получить зависимость ф от В, т. е. поляризационную кривую электрохимического процесса. [c.213]

В промышленной практике твердые тела, представляющие собою гладкие плоские пластины или тела хорошо обтекаемой формы, встречаются сравнительно редко. Чаще обтекание тел реальной формы происходит с отрывом пограничного слоя (см. рис. 1.5), и характер течения на лобовой части тела и в кормовой области существенно различен. Если частица необтекаемой формы не слишком велика, то пограничный слой по мере увеличения толщины не успевает турбулизоваться до точки отрыва, и диффузионный поток на переднюю часть тела можно рассчитывать по соотношениям для ламинарного пограничного слоя (1.37), (1.38) и т. д. Ниже точки отрыва в кормовой области (О л/2) течение жидкости носит неупорядоченный характер. [c.31]

Выражение (4.82) является достаточно общим, и позволяет рассчитать коэффициенты массоотдачи на основе коэффициентов молекулярной диффузии, а также известного характера изменения коэффициента турбулентной диффузии 0] у) и относительного диффузионного потока / у) в пофаничном слое [1,34 - 37]. Для массоотдачи через свободную (подвижную) поверхность контакта фаз в системах газ - жидкость, жидкость - жидкость на сегодняшний день не существует универсальных методов нахождения коэффициентов турбулентной диффузии. Поэтому для определения коэффициента массоотдачи удобно воспользоваться упрощенными моделями. Наиболее простой является пленочная модель, где предполагается, что [c.146]

На основе представлений о фазовом разделении внутри спинодали, развитых Капом и Хиллардом, рассмотрены особенности формирования микрофазовой структуры многокомпонентных полимерных систем. Фазовое разделение в данной области фазовой диаграммы определяется тем, что диффузионные потоки направлены в сторону усиления флуктуаций состава. Это приводит к возникновению в системе так называемых модулированных структур, В многокомпонентных полимерных системах, таких как сетчатые блоксополимеры, взаимопроникающие полимерные сетки, особенности фазового разделения связаны с тем обстоятельством, что длинноцепной характер макромолекул обусловливает возникновение устойчивых зацеплений, молекул различной химической природы. В результате, состояние системы оказывается фиксированным на различных стадиях разделения фаз. Подобные системы целесообразно выделить в особый класс полимерных дисперсных систем — систем с незавершенным фазовым разделением. [c.255]

Значения -у и, соответственно рассчитанные по различным моделям массопередачи с необратимой реакцией, не сильно различаются между собой. Нечувствительность решения к конвективному члену в уравнении (2.9) при избытке хемосорбента понятна диффузионный поток не зависит от гидродинамических условий следовательно, характер распределения продольной составляющей скорости вблизи поверхности не оказывает влияния на /. Это явление нашло подтверждение в работах К. Портера и Д. Робертса [55] (течение жидкости по плоской поверхности) и А. Н. Гарцмана с сотр. [50] (обтекание пузыря жидкостью). Что касается мгновенной химической реакции, то уравнение пленочной модели формально сводится также к уравнению (2.65), но с заменой 0в10а величиной 0в10а в практически важном интервале 0в10а (0,5—1,5) результаты расчета "у по обеим моделям различаются несущественно. Однако отличие не ограничивается величиной показателя степени диффузионного параметра. По существу в уравнении (2.65) с теоретических позиций различна и зависимость от Оа (это различие ускользает, если ж служит эмпирическим параметром). Предпочтение следует отдать модели кратковременного контакта фаз, отвечающей современным представлениям [1] о пропорциональности [c.37]

Во всех этих опытах уже в первый час экстрагирования величина коэффициента диффузии уменьшается на целый порядок. Характер изменения коэффициента диффузии во времени хорошо согласуется с современными представлениями о механизме экстрагирования масла пз материалов маслоэкстракционного производства. Повышение коэффициента диффузии в начале экстрагирования связано со стадией иропитки, при которой направление движения жидкости противоположно направлению диффузионного потока [27]. [c.175]

Влияние осевой и радиальной диффузии. В предыдущих рассуждениях не учитывалось влияние молекулярных диффузионных потоков. Они искажают характер движения и изменяют картину распределения времени пребывания. В работах Босворта показано, что влиянием продольной (осевой) диффузии в известных случаях можно пренебрегать. Радиальная диффузия оказывает более существенное влияние, и ее следует учитывать. [c.88]

Скорость переноса реагирующих веществ из газового потока 1с поверхности катализатора и величина критерия Нуссельта Кид аависят от характера движения газа в каналах, образуемых зернами 1 онтакта. При ламинарном движении перенос осуществляется диффузией во всем потоке, а при турбулентном движении диффузионный перенос преобладает только около поверхности зерна. Характер движения потока определяет величина критерия Рейнольдса (Ке) [c.129]

Если раствор достаточно разбавлен, то их = О, и, следовательно, диффузионные потоки масс или чисел молей компонентов совпадают с полными потоками, пересекающими то или иное сечение ячейки. Заметим, что вынуждаемое переносом электрических зарядов пространственное перемещение частиц компонентов часто называют электромиграцией ионов, а соответствующие потоки — потоками электромиграции. Этим их терминологически отделяют от диффузионных потоков, хотя и те и другие имеют кондуктивный характер. [c.271]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология