Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Уравнение диффузии конвективной

    Для вывода общего уравнения диффузии используется тот же метод, который применяется при выводе уравнения Навье-Стокса в гидравлике и уравнения Фурье в теории теплопередачи выделяют и пространстве параллелепипед, подсчитывают, сколько вещества поступит в него и уйдет из него через все его грани (по трем осям координат) за счет молекулярной диффузии и конвективного переноса и т. д. Опуская самый вывод, приводим уравнение в окончательном виде  [c.31]


    Уравнения молекулярной, конвективной и турбулентной диффузии [c.53]

    Дифференциальное уравнение массоотдачи (конвективной диффузии) [c.267]

    Трактовка рассматриваемых явлений на основе прямого анализа системы дифференциальных уравнений, описывающих конвективную массоотдачу в системах твердая стенка—жидкость и газ—жидкость, дается теорией пограничного диффузионного слоя В этой теории учитывается сложность структуры турбулентности внутри вязкого подслоя, прилегающего непосредственно к поверхности раздела фаз. Весьма существенной является постепенность затухания турбулентных пульсаций в подслое. Вследствие этого, поскольку в жидкостях величина коэффициента молекулярной ди(М)узии Оа обычно во много раз меньше величины кинематической вязкости V (v/Dд > 1), турбулентные пульсации, несмотря на их затухание, играют существенную роль в переносе массы почти до самой границы фаз. Пренебречь их влиянием можно лишь в пределах подслоя, названного диффузионным , толщина которого в жидкостях значительно меньше толщины вязкого подслоя. В пределах этого диффузионного подслоя преобладающим является перенос молекулярной диффузией. [c.101]

    Отметим, что уравнение конвективной диффузии, поскольку процесс переноса массы протекает в потоке, должно быть дополнено уравнениями движения Навье-Стокса и неразрывности потока. Кроме того, перенос вещества приводит к изменению состава фаз и, следовательно, к изменению их физических свойств. Поэтому систему дифференциальных уравнений, описывающих конвективный массоперенос, следует дополнить также уравнениями, отражающими зависимость физических свойств фазы от ее состава. Расчет такой системы уравнений представляет большие трудности, и аналитическое решение этой системы уравнений оказывается практически целесообразным только в тех случаях, когда возможны существенные ее упрощения. Поэтому часто для решения этой задачи используют методы теории подобия. [c.21]

    Безразмерное уравнение диффузии при наличии конвективного переноса вещества и граничные условия в полярной системе координат г, 0, связанной с осью цилиндра, имеют вид [c.110]

    Это уравнение в частных производных называется уравнением конвективной диффузии во внешнем силовом поле. Как частные случаи из него получаются 1) уравнение конвективной диффузии при =0 2) классическое диффузионное уравнение при и=0, Р=0] 3) уравнение диффузии в силовом поле при у=0. [c.190]

    Нужно заметить, что при отсутствии вынужденного движения среды, но при наличии стефановского потока конвективный член в дифференциальном уравнении диффузии отвечает стефановскому потоку. [c.77]


    Для вывода уравнения конвективной диффузии при проведении баланса вещества следует учесть наличие потоков. Для простоты рассмотрим одномерную задачу. Так же, как и при выводе уравнения диффузии, определим увеличение количества вещества в элементарном объеме SAx за время At, обязанное наличию потока. Через левую плоскость, отсекающую этот объем, за время Ai количество вошедшего вещества составит aS (x) = А/, а количество вышедшего —aS (x+Ax)Ai. Таким образом, увеличение количества вещества из-за потока составит [c.373]

    Уравнение установившейся конвективной диффузии — см. зависимость (4) в табл. 1.5 — по форме совершенно аналогично уравнению Фурье — Кирхгофа для конвективного теплопереноса. [c.33]

    Как и прежде, будем считать, что скорость массообмена капель с потоком лимитируется процессом диффузии во внешнем потоке. Тогда распределение концентрации в потоке определяется решением уравнения стационарной конвективной диффузии с граничными условиями постоянства концентрации вдали от капель и полного поглощения растворенного вещества на их поверхностях. [c.70]

    Безразмерное уравнение стационарной конвективной диффузии в сферической системе координат г, 0, ф, связанной с центром сферы, может быть записано в виде [c.78]

    Наиболее прямые применения операторного метода связаны с диффузией в неподвижной среде. Сложнее применение этого метода к процессам конвективной диффузии, хотя и в этой области имеется ряд интересных результатов. В качестве примера укажем работу Кишиневского [54], где процесс поглощения газов жидкими растворами рассматривается не как стационарная диффузия в пограничном слое, но как нестационарный процесс турбулентной диффузии в течение времени обновления поверхностного слоя, которое вводится в теорию в качестве параметра. Для описания турбулентного переноса используется обычное уравнение диффузии, в котором роль коэффициента диффузии играет коэффициент турбулентного обмена. Операторный метод применим только к линейным уравнениям и потому, как правило, к реакциям толь- [c.138]

    В безразмерных переменных уравнение стационарной конвективной диффузии и граничные условия в криволинейной системе координат т), Я записываются следующим образом  [c.128]

    В приближении диффузионного пограничного слоя безразмерное уравнение стационарной конвективной диффузии и граничные условия в криволинейной ортогональной системе координат г), Я,, связанной с поверхностью тела I = и линиями тока (см. 1 гл. 4), имеют вид [c.172]

    Предположим, что осаждение на сфере идеальное, т. е. каждое столкновение частицы со сферой приводит к захвату частицы. Коэффициент броуновской диффузии )ьг = кТ/% ЦШр, где — радиус частицы, намного меньше коэффициента молекулярной диффузии, поэтому диффузионное число Пекле Ред= Па/Оы 1. В силу этого неравенства (см. раздел 6.5) диффузионный поток частиц на сферу можно найти из решения стационарного уравнения конвективной диффузии при условии малости толщины диффузионного пограничного слоя. При этом частицы можно рассматривать как точки, а уравнение диффузии примет вид [c.222]

    В безразмерных переменных нестационарное уравнение диффузии при наличии конвективного переноса, начальное и граничные условия можно записать в виде [c.321]

    Уравнение Фоккера — Планка (7.1.1) называют также уравнением Смолуховского, вторым уравнением Колмогорова или обобщенным уравнением диффузии. Первый член в правой части уравнения (8.1.1) называется переносным, конвективным или дрейфовым, а второй — [c.195]

    Уравнение (3—24) является дифференциальным уравнением переноса массы в движуш,емся потоке или уравнением диффузии в движу-ш,ейся среде. Это уравнение по своей структуре совершенно аналогично дифференциальному уравнению конвективного теплообмена. В нем. кроме концентрации, переменной является так>ке скорость потока, Поэтому уравнения (3—17) и (3—24) должны рассматриваться в совокупности с дифференциальным уравнением движения жидкости и уравнением неразрывности потока.  [c.462]

    Эффективный метод решения подобного рода задачи базируется на преобразовании уравнения стационарной конвективной диффузии к виду, характерному для хорошо изученного. уравнения теплопроводности, посредством введения в качестве новой переменной функции тока г]), через которую составляющие скорости в сферической системе координат г, 0 выражаются следующим образом  [c.130]

    Запишите уравнение диффузии в порах. Покажите условия образования конвективной диффузии в порах. [c.188]

    Сделанные предположения позволяют написать уравнение стационарной конвективной диффузии [c.100]

    Наиболее полно описание молекулярной и конвективной диффузии достигается при использовании разности средних скоростей общих диффузионных потоков отдельных компонентов. Умножая потоки компонентов 7г и 7j по уравнению (2.70) на концентрации j и i соответственно, вычитая затем полученные выражения одно из другого и используя для дальнейших преобразований уравнение (2.66), получаем уравнение диффузии в форме Стефана — Максвелла  [c.53]


    До сих пор рассматривался случай Ред 1. Если Ред 1, то из (5.114) раздела II следует, что перенос вещества к сфере происходит за счет чистой диффузии, а конвективным потоком можно пренебречь. Уравнение диффузии сводится к [c.112]

    Заметим, что учет сил поверхностного взаимодействия частиц может быть сделан путем введения в уравнение диффузии (10.36) конвективного потока, обусловленного центральным силовым взаимодействием частиц  [c.216]

    Обозначим через Г мольную концентрацию ПАВ на межфазной поверхности (моль/м ). Тогда уравнение, описывающее изменение Г, имеет вид уравнения конвективной диффузии с учетом доставки вещества из жидкостей, которые разделяет межфазная поверхность. В предположении, что каждая жидкость является бинарным раствором, уравнение диффузии можно получить так же, как в разделе 4.4. Пусть химические реакции отсутствуют, диффузия подчиняется закону Фика и коэффициенты диффузии постоянны. Тогда уравнение диффузии ПАВ на межфазной поверхности имеет вид [2] [c.455]

    Изменение концентрации растворенного газа во времени в направлении х при отсутствии конвективных составляющих скорости потока согласно второму закону Фика определяется следующим уравнением диффузии  [c.30]

    Наконец, для тел сферической формы оказалось возможным получить аналитические результаты решением уравнения (1.18). Обычно эти решения представляются в виде критериальных уравнений определяющим размером является диаметр сферы [I = d). Предполагая рассмотреть кинетику растворения единичной сферы в широком диапазоне чисел Рейнольдса, начнем с его значения Re = 0. В этом случае жидкость, окружающая сферу, неподвижна. Результат решения дифференциального уравнения диффузии без конвективных ч.ке-нов принимает наиболее простую форму [c.18]

    АС/рт < 1, то п Ре < 1. Это означает, что конвективным переносом вещества можно пренебречь [199, с. 149] и использовать уравнение диффузии (1.33)  [c.28]

    Так как при Ре 1 конвективная диффузия играет существенную роль в массопередаче, в уравнения диффузии учитывают влияние конвективного потока. [c.78]

    Аналогично (1.15) можно записать уравнение для конвективного теплообмена. При этом в нем необходимо коэффициент молекулярной диффузии заменить на коэффициент молекулярной температуропроводности а. Поскольку а D, то во многих практических случаях при кристаллизации однокомпонентного расплава на охлаждаемой поверхности конвективным переносом можно пренебречь (Ре = W lfa <С 1). [c.27]

    Уравнение стационарной конвективной диффузии справедливое в пределах диффузионного пограничного слоя при движении раствора вдоль грани кристалла, имеет вид [c.33]

    Уравнение (2.3) есть уравнение диффузии с источником . При достаточно большой скорости фильтрации газа можно пренебречь диффузионным переносом вдоль основного направления потока (т. е. по оси х), по сравнению с конвективным переносом, учитываемым вторым членом правой части уравнения (2.3). [c.362]

    Уравнение подобия конвективной диффузии. Выведенное дифференциальное уравнение (11.58) является математическим описанием процесса перемещения вещества в жидкой (газовой, паровой) фазе конвективной диффузией. Для полного математического описания процесса это уравнение должно быть дополнено уравнением, характеризующим условия на границе рассматриваемой фазы. Количество распределяемого вещества, перемещающегося из фазы в фазу у границы, можно определить исходя из основного закона конвективной диффузии  [c.248]

    Полученные числа подобия дают возможность найти уравнение подобия конвективной диффузии  [c.249]

    БИЯ концентрации с, которое представляет собой уравнение стационарной конвективной диффузии, будет иметь следующий вид  [c.189]

    Здесь б — объемная доля газовых пузырей в слое. Тогда уравнение стационарной конвективной диффузии в переменных 115 и 6 в диффузионном пограничном слое будет иметь вид  [c.193]

    Для процессов мембранного разделения газовых смесей с использованием высокоселективных композиционных мембран важен вопрос о концентрационной поляризации [14, 15]. В общем случае в результате селективного переноса компонентов газовой смеси через мембрану в напорном канале модуля возникает градиент концентраций по нормали к мембране. В результате у поверхности мембраны образуется пограничный слой, в котором концентрация целевого (или селективнопроникающего) компонента меньше, чем в ядре потока. В процессах мембранного разделения газов компоненты газовой смеси переносятся к мембране как конвекцией, так и молекулярной диффузией. Решение уравнения совместного конвективно-диффузи-онного переноса через пограничный слой к поверхности мембраны приводит к следующему выражению для концентрации целевого (или г-го) компонента ую в газовой фазе у поверхности мембраны в напорном канале [16]  [c.172]

    Можно считать, что в непрерывной фазе порозность постаянаа и равна как й в момент начала псевдоожижения, и что эффективный коэффициент диффузии равен (см. ниже). Если предположить далее, что конвективный член равен ШщдсШу и реагент диффундирует через неподвижную пленку 2р без разложения, то сокращается. Тогда уравнение диффузии принимает одинаковую форму для пузыря и непрерывной фазы. Это означает, что эквивалентная толщина пленки одинакова для обеих фаз  [c.205]

    Выбор шкалы модели связан с определением ее разрешающей способности, времени осреднения параметров, целесообразностью учета действия различных стоков в системе и химических реакций. Так, например, известное в химической технологии уравнение диффузии не должно использоваться на мезо- и макрошкалах учета конвективного члена, поскольку на этих шкалах имеют место турбулентность и явления переноса. [c.57]

    Для частиц, размер которых превышает 0,1 мкм, (р,2)(игь > (Р12)ьголл-Приведенные в зтом разделе выражения для частот столкновения в процессах броуновской, сдвиговой и турбулентной коагуляции получены без учета гидродинамического молекулярного и электростатического взаимодействий частиц. Учет этих взаимодействий значительно осложняет задачу. В частности, в коэффициентах броуновской и турбулентной диффузии необходимо учитывать гидродинамическое сопротивление частицы с учетом искажения поля скоростей, вызванного присутствием соседних частиц, а в уравнении диффузии учитывать конвективный поток за счет сил молекулярного взаимодействия частиц. В случае градиентной коагуляции в ламинарном потоке необходимо рассматривать траектории относительного движения частиц с учетом гидродинамических и молекулярных сил взаимодействия. [c.220]

    Таким образом, изучение элементарных актов массопередачи может провбдиться на основе решения системы дифференциальных уравнений гидродинамики и уравнения стационарной конвективной диффузии в прибдижении диффузионного пограничного слоя. [c.78]

    Дифференциальное уравнение массоотдачи (конвективной диффузии). В основу рассмотрения явления конвективной диффузии положена теория диффузионного граничного слоя. Согласно этой теории (рис. 11.11), распределяемое вещество переносится из ядра потока жидкости к границе раздела фаз непосредственно потоками жидкости и молекулярной диффузией. В рассматриваемой системе поток можно считать состоящим из двух частей ядра и граничного диффузионного слоя. В ядре перенос вещества осуществляется преимущественно токами жидкости и в условиях достаточной турбулентности течения концентрация распределяемого вещества в данном сечении в условиях стационарного режима сохраняется постоянной. По мере приближения к граничному диффузионному слою турбулентность и, следовательно, турбулентный перенос затухают, с приближением к границе начинает превалировать перенос за счет молекулярной диффузии. Соответственно этому появля- [c.246]

    Рассмотрим массообмен пузыря, имеющего верхнюю часть сфе-р-ической формы (см. рис. 19), с плотной фазой псевдоожиженного слоя. Предполагается, что концентрация целевого компонента изменяется в узких областях, прилегающих к границе пузыря с обеих сторон. Изменение концентрации целевого компонента внутри пузыря может быть описано при помощи уравнения стационарной конвективной диффузии  [c.195]

    Описание конвективной диффузии некоторого компонента газа к твердой частице осложняется тем, что в общем случае отсутствует аналитическое решение задачи об обтекании твердой частицы в псевдоожиженном слое потоком газа. Тепло- и массообмен твердых частиц с потоком газа имеет существенно нестационарный характер. Решение задачи о диффузии некоторого компонента внутри твердых частиц тоже может наталкиваться на значительные трудности. Например, если рассматривается процесс адсорбции, а изотерма адсорбции нелинейна, то уравнение диффузии адсорбируемого компонента внутри твердрй частицы с учетом поглощения вещества при адсорбции нелинейно. В силу этих трудностей аналитическое решение задачи о тепло- и массообмене между твердыми частицами и омывающим их потоком газа до настоящего времени отсутствует. Исследование тепло- и массообмена между газом и твердыми частицами представляет собой одно из направлений дальнейшего развития теории процессов переноса в псевдоожиженном слое. [c.254]

    В случае свободного двухмерного потока с неравномерным распределением концентрации по сечению количество примеси, вносимое диффузией, можно определить как разность потоков на входе и выходе рассматриваемого объема с помощью формулы (6-46), учитывая при этом, что /т= У 2СтХ. Учитывая также и количество примеси, вносимое конвективными потоками, дифференциальное уравнение диффузии можно написать в следующем виде  [c.98]


Смотреть страницы где упоминается термин Уравнение диффузии конвективной: [c.130]    [c.22]    [c.105]    [c.201]   
Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (2002) -- [ c.23 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (1995) -- [ c.23 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Диффузия конвективная



© 2025 chem21.info Реклама на сайте