Массоперенос при движении частиц

Тройная аналогия между переносом количества движения (импульса), тепла и вещества. Теоретическим анализом и многочисленными экспериментальными исследованиями установлено, что между механизмами переноса механической энергии, тепла и массы в определенных условиях существует приближенная аналогия. Известно, например, что в ядре турбулентного потока вследствие интенсивного перемешивания частиц происходит выравнивание их скоростей, а в процессах тепло- и массопереноса — выравнивание соответственно температур и концентраций. В пределах же пограничного слоя наблюдается резкое падение скоростей, температур и концентраций вследствие пренебрежимо малого действия турбулентных пульсаций. [c.152]

Высокие относительные скорости между каплей суспензии и воздушным потоком при наличии температурного градиента являются причиной интенсивного молярного тепло- и массопереноса между каплей и потоком, практически мгновенного испарения влаги с поверхности капли и образования на этой поверхности структурированной пленки твердых частиц [1]. Это позволяет рассматривать движение капель распыленной суспензии как движение потока частиц определенной формы. [c.19]

Из сказанного ясно, что движение дислокаций переползанием связано с массопереносом вещества — диффузией атомов (и соответственно вакансий) в решетке. Это требует дополнительной энергии активации, поэтому движение переползанием является более трудным, чем движение скольжения, осуществляется более медленно и только при сравнительно высоких температурах, обеспечивающих энергичное тепловое движение частиц. Из описанного механизма движения дислокаций переползанием следует, что подобное движение сопровождается образованием вакансий или, наоборот, их исчезновением, другими словами, дислокации могут являться источником или ловушкой ( стоком ) вакансий. [c.95]

Что касается массопереноса, т. е. движения частиц в электролите, то здесь рассматриваются явления миграции, диффузии и конвекции, происходящие в одной фазе. [c.9]

Поле течения вблизи частицы. Как уже отмечалось во введении, скорость конвективного массопереноса к частицам, движущимся в потоке жидкости, определяется полем течения вблизи частицы, причем существенны лишь относительные скорости обтекания. Это поле течения обусловлено как движением частиц в жидкости под действием внешних сил, например силы тяжести, так и градиентами скорости, которые имеют место в невозмущенном потоке (в отсутствие частиц). [c.104]

Массоперенос к частице в поступательном потоке, рассмотренный в 1, хорошо моделирует многие реальные процессы в дисперсных средах в случаях, когда основную роль в конвективном переносе играет скорость поступательного движения частиц относительно жидкости (скорость межфазного скольжения ), а градиенты невозмущенного поля скоростей несущественны, т. е. когда в разложении невозмущенной скорости, представленном формулой (1.1) из введения, преобладающим является первое слагаемое. На практике часто встречаются также случаи, когда частицы практически полностью увлекаются потоком, т. е. скоростью межфазного скольжения можно пренебречь, и определяющим становится конвективный перенос, обусловленный сдвиговым движением потока, которое в случае линейного сдвига описывается вторым слагаемым упомянутой формулы. В таких случаях при исследовании массообмена частицы с потоком удобно связать систему координат с центром тяжести частицы таким образом, чтобы эта система двигалась со скоростью частицы поступательно, а сама частица могла свободно вращаться вокруг начала координат. В случае линейного сдвигового потока невозмущенному полю течения в безразмерных переменных соответствует следующее распределение скорости жидкости на бесконечности [c.221]

Длительность сушки при заданных краевых условиях работы промышленной сушилки наиболее правильно определять путем решения системы дифференциальных уравнений тепло- и массопереноса и динамики движения частиц (при сушке дисперсных материалов во взвешенном состоянии). Однако в большинстве случаев эти решения не могут быть получены из-за сложности уравнений. Поэтому в расчетах сушилок обычно исходят из установившихся [c.249]

Массоперенос при движении частиц [c.273]

К достоинствам книги можно отнести детальный обзор теоретических и экспериментальных исследований пузырькового режима псевдоожижения, всесторонний анализ процессов тепло- и массопереноса, а также движения частиц в слое. Причем все многообразие процессов в псевдоожиженном слое рассмотрено с единых позиций. [c.9]

Массовые скорости подачи в реакторе Арко значительно ниже, чем в промышленных, поэтому он не соответствует первому требованию к лабораторным реакторам. Это не катастрофично, так как и реактор, и регенератор работают в адиабатическом режиме, а относительные скорости движения частиц катализатора и газа в лабораторном и промышленном реакторах не слишком сильно отличаются друг от друга, поэтому тепло- и массоперенос между катализатором и газом может быть одинаковым. Реактор выходит на стационарный режим удивительно быстро, что позволяет проводить два опыта за одну 8-часовую смену. Несмотря на удачную конструкцию этого реактора, управление йм представляет нелегкую задачу. Поэтому для стандартных испытаний нужны были более простые методы, и появились микрореакторы. [c.64]

Ввиду неизотермических условий заполнения формы и зависимости вязкости от температуры и степени превращения в процессе течения будет неизбежно происходить перестройка профиля осевой составляющей скорости, связанная с появлением поперечной компоненты. Однако, согласно условию /Я>1, осевая составляющая скорости V в области основного течения значительно превосходит поперечную компоненту, что позволяет последнюю не учитывать. В этом случае траектории движения частиц жидкости будут прямолинейными и параллельными продольной оси полости. В области фронта необходимо учитывать двухмерность течения, так как здесь имеет место фонтанный эффект [131], при котором свежая масса из центральной области потока выносится в пристеночные слои (см. рис. 4.53), оказывая влияние на распределение степени превращения и температуры. Точное описание течения в этой области требует решения задачи со свободной поверхностью [263]. Для этой цели может быть использован метод маркеров и частиц в ячейках. Однако, даже если не учитывать реальных свойств жидкости и явления тепло- и массопереноса во фронте, такой подход приводит к значительному усложнению модели. В то же время на практике оправдывают себя упрощенные способы аналитического задания во фронтальной области распределения скоростей, соответствующие экспериментальным данным по фонтанному эффекту. [c.175]

Как уже подчеркивалось, процесс горения полимеров протекает в диффузионном режиме, поэтому движущей его силой являются процессы тепло- и массопереноса. Перенос теплоты осуществляется от пламени к еще неповрежденным участкам полимера по различным элементарным механизмам конвекции и теплопроводности (теплоотдачи), излучения, механического движения расплава полимера в виде слоев, капель, брызг. При теплоотдаче тепловая энергия переносится за счет движения частиц вещества и разности плотностей слоев среды при различных температурах. Часто заметную роль играет теплопередача излучением. При превышении определенных размеров очага горения конвективная передача теплоты от пламени к полимеру может заменяться теплопередачей излучением [8, с. 45]. Что касается механического переноса теплоты за счет движения горячего расплава полимера, то теоретически этот процесс недостаточно проанализирован, хотя такие попытки и предпринимались [9]. [c.11]

Развитие методик измерения кинетических параметров (перемешивание и движение частиц) кипящего слоя/Ю. В,. Афанасьев, В, Е. Бабенко, Э, А. Гельман и др. — В кн. Тепло- и массоперенос, Киев, 1972, т. 5, ч. 1, с. 29—32. [c.190]

Теории процессов в каталитических реакторах с переменными во времени свойствами катализатора посвящено много работ. Постоянно возрастает интерес к задачам расчета реакторов с дезактивацией катализатора [1—4], впервые рассмотренным Рогинским и Тодесом [5] интенсивно развивается теория реакций в импульсном режиме [6—11], изучаются различные эффекты, обусловленные движением частиц катализатора и их взаимодействием с газами переменного состава в реакторах с кипящим слоем [12—14]. Теоретический анализ подобных процессов развивается по следующей схеме, получившей широкое распространение в последние годы предполагается, что известны закономерности] тепло- и массопереноса в реакторе и уравнения кинетики взаимодействия отдельной частицы с газом на этой основе определяются температура и состав реагирующих веществ при различных режимах работы-реактора, выбирается наилучший режим, решаются задачи масштабного перехода и пр. [1, 15, 16]. [c.163]

Массоперенос к частице в поступательном потоке, рассмотренный в разд. 4.4, хорошо моделирует многие реальные процессы в дисперсных системах, когда основную роль в конвективном переносе играет скорость поступательного движения частиц относительно жидкости, а градиенты невозмущенного поля скоростей несущественны. [c.154]

Характер газового потока через пузырь (который является причиной рассматриваемого явления в целом) может изменяться от проточного (от основания к лобовой части) до замкнутой циркуляции. Последняя в предельном случае весьма сходна с конвективными токами внутри всплывающего в жидкости пузыря, возникающими благодаря действию нисходящего потока вязкой жидкости. Подробное изучение газового потока через пузыри представляет значительный интерес в тех случаях, когда существенное значение имеет массоперенос или химическая реакция между газом и твердыми частицами. Характер движения газа [c.133]

Вопрос о скорости массопередачи между пузырем или каплей и сплошной фазой является одним из наиболее сложных в теории химико-технологических процессов. Процессы массопереноса в дисперсной и сплошной фазах имеют принципиальное различие. Оно является следствием различия гидродинамических условий в фазах сплошная фаза в значительной мере турбулизована за счет относительного движения дисперсной фазы дисперсная фаза состоит из отдельных частиц и имеет свои специфические источники конвекции. [c.197]

Вторым способом массопереноса служит перенос частиц под действием электрического поля. Так как раствор электролита обладает некоторым омическим сопротивлением, то при протекании через него тока возникает омическое падение потенциала, под действием которого скорость движения ионов изменяется. Это явление называется миграцией. Миграция наблюдается только для заряженных частиц. В процессах электровосстановления миграция облегчает подход катионов и замедляет подход анионов к электроду. В процессах электроокисления наблюдается обратная картина. [c.148]

Предполагается, что процесс горения протекает только на внешней поверхности капли суспензии (точнее поверхности частиц подсохшего поверхностного слоя капли) интенсивность объемного реагирования газообразных продуктов неполного сгорания угля с кислородом воздуха пропорциональна интенсивности выгорания углерода суммарная скорость горения определяется скоростью массопереноса окислителя н продуктов реакции у поверхности реагирования средняя скорость движения капли суспензии на расстоянии X равна средней скорости газового потока в этом сечении скорость испарения влаги капли пропорциональна скорости ее выгорания. [c.8]

Процесс экстракции обычно осуществляют в условиях циркуляции растворителя вокруг частиц экстрагируемого сырья. При движении растворителя на наружной поверхности частицы происходит ориентация молекул жидкости, так что их подвижность резко снижается по сравнению с подвижностью в толще жидкости. На поверхности частицы возникает пограничный слой мисцеллы, в котором массоперенос происходит лишь за счет молекулярной диффузии. [c.109]

Для уменьшения величины Н на практике подбирают оптимальные условия. Размер частиц сорбента выбирают таким, чтобы скорость подвижной фазы удовлетворяла условиям разделения. В конкретной хроматографической системе величину Н можно изменять, только изменяя скорость движения подвижной фазы. Как видно из рисунка 6, график зависимости Н от скорости потока имеет минимум. Это объясняется тем, что диффузия вносит преобладающий вклад в величину Н при низких скоростях потока, в то время как влияние массопереноса преобладает при высоких скоростях. [c.25]

С помощью гидродинамических уравнений, составленных из условий движения жидкости в диффузионных ячейках вбли и плоской поверхности, рассчитывали поле скоростей. Из уравнений диффузии вычисляли градиенты концентрации растворенных веществ, которые пропорциональны изменению поверхностного натяжения. На поверхности раздела происходят одновременно гидродинамический и диффузионный процессы, которые могут контролировать механизм массопереноса. В ряде случаев оба процесса идут в одном направлении, скорости движения частиц складываются, и результирующая скорость значительно возрастает. Такое состояние аналогично нестабильности Бенарда (см. стр. 30), что приводит к турбулентности. [c.64]

Полярографические максимумы. Уравнения для тока были получены для модели линейной дис узии к радиально растущему капающему электроду (см. рис. 4.8, а). Однако в некоторых условиях, например при увеличении скорости вытекания ртути из капилляра, могут возникать тангенциальные движения поверхности ртути, которые вызывают ускорение массопереноса реагирующего вещества к поверхности электрода. Увеличение тока, вызванное возрастанием скорости подвода восстанавливающегося вещества к электроду вследствие появления тангенциальных движений поверхности жидкого электрода, называют полярографическим максимумом. Впервые связь между полярографическими максимумами и движениями поверхности ртути была установлена по движению частиц угля в растворе возникновение максимума тока всегда сопровождалось возникновением тангенциальных движений раствора около поверхности катода. Для доказательст- [c.229]

Из трех перечисленных способов переноса тока электрохимия рассматривает и анализирует последние два, т. е. те явления, которые связаны с массопереносом или движением частиц в растворе (ионика), и те, которые протекают при обмене электронами на электродах (электродика). [c.9]

На 1ранице метачл — раствор ток протекает благодаря обмену электронами между металлом и частицами в растворе Этот обмен и представляет собой электрохимическую реакцию Электрохимия ограничивается изучением двух последних типов явлений. Однако совершенно очевидно, что необходимо рассматривать также явления, связанные с перемещением заряженных (или незаряженных) частиц в растворе (ионика), и явления, связанные с обменом электронами иа электродах (электродика). В основном мы будем рассматривать последнюю группу явлений—перенос заряда, уделяя внимание движению частиц в растворе лишь в том случае, когда это необходимо для понимания процессов массопереноса, т е. процессов подвода к поверхности электрода или отвода от этой поверхности электрохимически активных частиц. [c.28]

Экспериментальные и теоретические зависимости типа (16.1.1.2) для различных режимов обтекания твердых частиц цриведены в 5.3 ( Массоперенос при движении частиц ) и [1-7, 24-35]. Коэффициент массопередачи существенно зависит от размеров частиц, которые непрерывно уменьшаются в процессе растворения. В частности при Ке < 0,2 критерий Шервуда [c.445]

Реактор с движущимся слоем представляет собой аппарат колонного типа, имеющий в основании опорную решетку (выполняющую функцию распределителя), на которой размещается слой материала. Используют этот реактор для проведения каталитических реакций, при обжиге, окислении и т. д. Интенсивное движение частиц материала приводит к интенсификации процессов тепло- и массопереноса и позводяет применять реакторы этого типа для проведения реакций с большим тепловым эффектом, в том числе для каталитических реакций на твердом катализаторе. Реактор снабжен системой улавливания твердых частиц, уносимых газовым потоком, а для каталитических процессов — также системой распределения катализатора. [c.581]

Рассмотрена противоточная многоступенчатая промывка осадка ца установке, включающей ряд барабанных вакуум-фильтров с поверхностью 5 м , каждый из которых снабжен бесступенчатым вариатором скорости вращения в пределах 0,2—2 об-мин [254]. Математическое описание процесса, в частности, содержит а) экспоненциальную зависимость, характеризующую уменьшение скорости фильтрования в результате постепенного закупоривания пор ткани твердыми частицами б) довольно сложную зависимость 1=1 (ц, п), где степень извлечения растворимого вещества на -той ступени промывки =Сг+1/с безразмерное отношение г]=КаЬос1 безразмерное время промывки п=У .ж1Уо скорость движения промывной жидкости в порах осадка W=W a +1 и с,- — концентрации растворимого вещества в жидкой фазе осадка после -Ы-ой и -ой ступени К — коэффициент массопереноса, м-с а — удельная поверхность частиц осадка, м -м а — доля сечения осадка, занятая движущейся л(идкостью. Зависимость для I получена на основе дифференциального уравнения в частных производных гиперболического типа [278]. [c.228]

В работе изложены теоретические основы, необходимые для понимания и расчета процессов массовой кристаллизации в различных кристаллизаторах, выведены уравнения движения н тер.модина.мики гетерогенных сред, в которых происходит Гфоцесс массовой кристаллизации. Получены замкнутые системы уравнений для полидисперсиых смесей с учетом фазовых переходов (кристаллизация, растворение), относительного движения фаз, хаотического движения и столкновений частиц. Определены движущие силы массопереноса в процессе кристаллизации. Описаны имеющиеся в современной литературе решения задач о тепломассообмене около частиц, теории за-родышеобразования и роста кристаллов. Получено математическое описание процесса массовой кристаллизации и как частные случаи — математические модели кристаллизаторов различных типов. Рассмотрены задачи ои-тимизации промышленных кристаллизационных установок. [c.2]

Группа yVo/Ut представляет собой отношение скоростей переноса частиц вперед и вдоль стенки, группа Uxd/v — число Рейнольдса для частицы рч/р — относительная плотность частиц по отношению к среде, d — мера объема частиц utju — отношение конечной скорости частиц к скорости сдвига, характеризующее действие внешней силы, и Djv — обратное отображение числа Шмидта [уравнение (VII.26)], представляющее собой отношение коэффициента молекулярного массопереноса и момент количества движения. Если пренебречь силой тяжести или внешними силами и концентрационными эффектами, уравнение (IV.51) упрощается до выражения [c.216]

Необходимые условия корректности Д. п. м. 1) значит, превышение концентрации атмосферного реагента над концентрацией реагента, вводимого в зону р-ции 2) достаточно малая линейная скорость потока вводимого реагента, обеспечивающая практически во всей зоне р-ции диффузионный массоперенос 3) для термометрич. варианта-отсутствие хим. и неконтролируемых физ. возмущений в зоне р-ции ти введении в нее датчика т-ры. ДИФФУЗИОФОРЕЗ, см. Электроповерхностные явления. ДИФФУЗИЯ (от лат. diffusio-распространение, растекание, рассеивание), перенос частиц разной природы, обусловленный хаотич. тепловым движением молекул (атомов) в одно-или многокомпонентных газовых либо конденсир. средах. Такой перенос осуществляется при иаличии градиента концентрации частиц или при его отсутствии в последнем случае процесс наз. самодиффузией (см. ниже). Различают Д. коллоидных частиц (т. наз. броуновская Д), в твердых телах, молекулярную, нейтронов, носителей заряда в полупроводниках и др. о переносе частиц в движущейся с определенной скоростью среде (конвективная Д ) см. Массообмен, Переноса процессы, о Д. частиц в турбулентных потоках см. Турбулентная диффузия. Все указанные виды Д. описываются одними и теми же феноменологич соотношениями. [c.102]

Первоначально Ф.-х. г. изучала тепло- и массоперенос при конвективном движении среды, сопровождающий прохождение электрич. тока в р-рах электролитов, абсорбцию и экстракцию при движении капель, пузырьков газа, твердых частиц и тонких жнпких пленок исследовалось также влияние ПАВ на волновое движение и массоперенос на пов-сти жидкости и т. п. В подобных системах вблизи межфазной фаницы образуется гвдродинамич. пофаничный слой Зд, скорость течения внутри к-рого постепенно меняется от скорости движения одной фазы (И)) до скорости движения др. фазы ( з). Толщина слоя 5о и картина течения внутри него помимо скоростей и, и 2 зависят от вязкости и плотности движущихся фаз, типа течения и др. характеристик контактирующих сред. Напр., вблизи неподвижной твердой стенки, обтекаемой потоком жидкости, внутри пофаничного слоя скорость жидкости постепенно нарастает от нуля у твердой стенки до скорости потока и. Если в жидкости содержится к.-л. активный компонент А, участвующий в гетерогенных превращениях или адсорбирующийся на твердой стенке, концентрация этого компонента меняется от значения на стенке до в потоке, что создает внутри жидкости диффузионный пограничный слой (толщина 5 ). Перенос компонента А в диффузионном слое 5, вблизи межфазной фаницы осуществляется пзтем конвективной диффузии в поле постепенно ускоряющейся жидкости. Расчет скорости массообмена в описанных условиях составляет одну из типичных задач Ф.-х. г. [c.89]

Под конвективным массопереносом понимают процесс переноса вещества при движении жидкости или газа. Этот процесс происходит как бы механически-макрообъемными частицами жидкостного или газового потока. [c.16]