Экспериментальные методы определения коэффициентов молекулярной диффузии в газах

Экспериментальные исследования диффузии начались еще в прошлом столетии [147], к настоящему времени разработано достаточно надежных методов для определения коэффициентов молекулярной диффузии растворенных газов в жидкостях. Ряд из них основан на стационарной диффузии, и при выводе расчетного уравнения используется первый закон Фика. Другие протекают в нестационарных условиях с использованием второго закона Фика. Наиболее представительными являются методы, основанные на абсорбции газа при ламинарном режиме движения жидкости. [c.797]

Коэффициенты молекулярной диффузии для неэлектролитов и электролитов. Экспериментальное определение коэффициента основано на анализе концентраций растворенного вещества в различных слоях жидкой системы, вероятно, оптическими методами [13, 115, 122]. Для ряда веществ в литературе имеются числовые данные [49]. Кроме того, эти коэффициенты можно вычислить, основываясь на физико-химических свойствах веществ. Для неэлектролитов в разбавленных растворах и растворителей Арнольд [3] дал формулу, подобную формуле для газов [c.44]

Экспериментальные методы определения коэффициентов молекулярной диффузии в газах [c.211]

Для объяснения экспериментальных данных по гидродинамиче-скому перемешиванию был выдвинут ряд моделей зернистого слоя. Наиболее удачной оказалась дискретная ячеистая модель, которая согласуется с описанной выше гидродинамической картиной течения в слое. Первоначальным вариантом дискретной модели была модель ячеек идеального смешения [12, 16], хорошо объяснившая данные по продольному перемешиванию в потоках газа. Для описания про- дольного перемешивания в потоках жидкости, где наблюдаются более сложные зависимости эффективного коэффициента продольной диф-, фузи от скорости потока, были выдвинуты различные варианты моделей с застойными зонами. Первой моделью этого типа была модель Тернера—Ариса [17]. Согласно этой модели зернистый слой рассматривали как канал постоянного поперечного сечения, характеризующийся определенными значениями линейной скорости по- тока и коэффициента продольной диффузии, от стенок которого отходят тупиковые каналы-ответвления, где по предположению, конвекция отсутствует и перенос вещества осуществляется только путем молекулярной диффузии. В последующих работах [18] застойные явления рассматривали в рамках ячеистой модели. Метод анализа таких систем, использующий аппарат характеристических -функций, был указан в работе Каца [19]. Расчеты но различным вариантам моделей с застойными зонами позволили объяснить наблюдаемые в потоках жидкости пониженные значения числа Ре ц и наличие хвостов у функций распределения времени пребывания в слое. Недостатком этих работ является, однако, то, что физический смь л застойных зон в них не конкретизируется вследствие этого оказалось невозможным выявить непосредственную связь характеристик продольного перемешивания с параметрами зернистого слоя и провести количественное сравнение теории с экспериментом. Готтшлих [20], пытаясь придать модели Тернера—Ариса физиче- ское содержание, предположил, что роль тупиковых каналов или застойных зон играет диффузионный пограничный слой у поверхности твердых частиц. Оценка толщины диффузионного слоя, необходимой для объяснения экспериментальных данных по продоль-) ному перемешиванию, не совпала, однако, с толщиной диффузионного пограничного слоя, оцениваемой на основе измерения коэффициента массопередачи (см. раздел VI.3). Это несоответствие было отнесено автором на счет влияния распределения толщины диффузионного слоя на неравнодоступной поверхности твердых частиц. Экспериментальное исследование локальных коэффициентов массопередачи в зернистом слое показывает [7 ], что в нем имеются области, массопередача к которым резка затруднена — зоны близ точек соприкосновения твердых частиц. Расчет по модели ячеек с застойными зонами близ точек соприкосновения твердых частиц [21 ] позволил [c.220]

Авторы сочли нецелесообразным включать в справочное пособие таблицы с экспериментальными значениями коэффициентов молекулярной диффузии для газов по той причине, что имеющиеся в литературе уравнения для расчета Ддв в газах, полз ченные на основе молекулярно-кинетической теории с достаточной точностью для инженерных расчетов, подтверждены экспериментально. Заинтересованному читателю можно рекомендовать [6-8, 29, 30, 37, 49, 101, 195, 278], в которых он найдет необходимые сведения для системы газ— газ. Эксперимента1щыые методы определения коэффициентов молекулярной диффузии в системе газ— газ наиболее 1ю шо представлены в [195], а значения коэффициентов диффузии — в [7]. Составители понимают, что данное справочное пособие, являющееся, по сути дела, одной из первых попыток обобщения накопленного за многие годы литературного материала по молекулярной диффузии, не лишено недостатков, и будут благодарны читателям за присланные критические замечания и советы. [c.786]

Поиск новых методов экспериментального определения коэффициентов молекулярной диффузии растворенных газов в жидкости привел ряд исследователей [54, 70, 71, 76, 214, 243] к разработке нового метода — метода Тейлоровской диффузии растворенного газа в ламинарном потоке растворителя. [c.811]

При составлении справочника бьио уделено основное внимание диффузии в системах газ—жидкость и жидкость— жидкость, т. к. именно эти системы являются определяющими в большинстве технологических процессов химической, пищевой и биохшшческой отраслей промышленности. Весь справочный материал разбит на две главы, в которых содержатся сведения по расчету и методам экспериментального определения коэффициентов молекулярной диффузии в системах газ— жидкость (глава 1) и жидкость—жидкость (глава 2). В начале каждой главы приводятся уравнения для расчетов коэффициента молекулярной диффузии данной системы. Для больщипства уравнений даны примеры расчета. Затем описываются существующие методы экспериментальнш о определения этого коэффициента, оцениваются их достоинства и недостатки, область применения, С целью более глубокого ознакомления читателей с новыми методами экспериментального определения коэффициента молекулярной диффузии в отдельных случаях приводятся выводы уравнений для расчета этих значений из данных опыта. В конце каждой главы даны таблицы с численными значениями коэффициентов молекулярной диффузии, найденными экспериментально. [c.786]