Коэффициенты переноса тепла и массы вещества

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕНОСА ТЕПЛА И МАССЫ ВЕЩЕСТВА [c.71]

Изучение и оценка переноса тепла в реакционном объеме представляют большие трудности. Особенно это относится к реакторам с насадкой, так как тепл оперен ос в них осуществляется не только через массу реагирующего газа или жидкости, но и непосредственно через твердую фазу. В ряде случаев в тепловом балансе необходимо учитывать также и лучеиспускание. Поэтому, чтобы различные механизмы переноса тепла можно было однозначно характеризовать, вся масса реакционного объема в соответствии с диффузионной моделью рассматривается как некоторая однородная (гомогенная) среда, в которой перенос тепла происходит с некоторым эффективным коэффициентом температуропроводности Отэ По тем же причинам, что и для коэффициента переноса вещества (неизотропность реакционной среды, упрощение расчетов), вместо 0 будем рассматривать его продольную и поперечную составляющие ат и атг. При этом вначале определяются коэффициенты теплопроводности и Хг, ккал1м ч град. Величина коэффициента температуропроводности определяется из соотношения [c.67]

Данная схема не претендует на полноту, но анализ большого экспериментального материала по исследованию коэффициентов переноса тепла и массы вещества в зависимости от массосодержания поглощенного вещества телом подтверждают ее. Эта схема полностью согласуется также с классификацией акад. П. А. Ребиндера, указанной выше. [c.53]

Коэффициенты переноса тепла и массы вещества 71 [c.71]

Поведение сплошной среды описывается уравнениями, следующими из законов сохранения массы, заряда, количества движения, момента количества движения и энергии. Эти уравнения должны быть дополнены соотношениями, отражающими принятую модель сплошной среды, которые называются определяющими уравнениями или феноменологическими соотношениями. Примерами определяющих уравнений являются закон Навье — Стокса, который устанавливает линейную зависимость тензора напряжений от тензора скоростей деформаций закон Фурье, согласно которому поток тепла пропорционален градиенту температуры закон Фика, в соответствии с которым поток массы пропорционален градиенту концентрации вещества закон Ома, который гласит, что сила тока в проводящей среде пропорциональна напряженности приложенного электрического поля или градиенту потенциала. Эти определяющие уравнения были получены экспериментально. Коэффициенты пропорциональности — коэффициенты вязкости, теплопроводности, диффузии, электропроводности, называемые коэффициентами переноса, могут быть получены экспериментально, а в некоторых случаях и теоретически с использованием кинетической теории [1]. [c.45]

Расчетные формулы для коэффициентов тепло- и массообмена можно получить двумя методами. Первый метод, щироко применяемый в гидродинамической теории теплообмена, состоит в нахождении аналитических выражений для кривых распределений потенциалов переноса. Эти соотношения могут быть найдены на основе полуэмпирических зависимостей или путем нахождения приближенных решений системы дифференциальных уравнений, описывающих перенос энергии упорядоченного движения, тепла и массы вещества (точное решение этих уравнений при современном состоянии математических методов получить пока невозможно). [c.43]

Нарушения периодичности структуры проявляются в особенностях картины рассеяния (сателлиты, диффузный фон и др.). Анализ этих особенностей позволяет определить как динамические нарушения, обусловленные тепловым движением частиц кристалла, так и тип и распределение статических дефектов кристаллической структуры (точечные дефекты, дислокации и т. д.). Динамические и статические нарушения структуры влияют на все физические свойства твердых тел, в наибольшей мере сказываясь на транспортных свойствах кристаллов, связанных с переносом электричества, тепла или массы, включая пластичность и прочность. Так, коэффициент диффузии в одном и том же веществе может меняться на 10 порядков. [c.15]

На основе экспериментальных данных по факторам переноса вещества и тепла из критериальных уравнений рассчитываются коэффициенты массо- и теплоотдачи [c.116]

Формулы (15.22) и (15.23) показывают, что перенос вещества и тепла в поперечном направлении лимитируется молекулярными, механизмами толщина ядра, в котором проходит конвективный перенос, не учитывается в формулах. Это и естественно, так как-поперечный перенос складывается из последовательных стадий вначале — перенос через ядро, затем — через пограничный слой. Поэтому лимитирует медленная молекулярная стадия. Однако нужно учитывать, что толщина пограничного слоя зависит от интенсивности турбулентных пульсаций. С ростом их интенсивности (например, при увеличении скорости потока) пограничный слой утончается, и коэффициенты массо- и теплоотдачи растут. [c.189]

Заметим, что величина зависит не от физико-химических свойств данной жидкости, а от пространственных координат, времени и характера турбулентного движения. Недостатком такого приближения является не только сложность зависимости коэффициента Пт от характеристик турбулентного потока, но и тот факт, что поток вещества не всегда пропорционален концентрационному градиенту. Достоинство данного приближенного подхода состоит в том, что в его рамках процессы турбулентного переноса массы, тепла и импульса схожи, поэтому основные изменения коэффициентов Вт- во многом аналогичны изменениям, присущим коэффициенту турбулентной вязкости 1/ . [5]. [c.342]

В тепло-массообменных процессах воздействия должны быть связаны с ускорением переноса энергии и массы. Из физической сущности тепло-массопереноса следует, что интенсификация может идти по пути создания больших градиентов, влияния на конвективный перенос, непосредственно на коэффициентны переноса, а также по пути управления распределением источников. Когда создание больших градиентов лимитировано свойствами перерабатываемых веществ или технологическими условиями, перспективно физическое воздействие через конвективный тепло-массоперенос. Существенный вклад может дать управляемое пространственно-временное распределение внутрен-. них источников тепла, генерируемых различными полями или частицами. Наконец, возможно влияние непосредственно на коэффициенты переноса, например утоньчение пограничных слоев под воздействием колебаний и т. п. [c.18]

Нахождение параметров уравнений динамики. Сбор информации о численных значениях коэффициентов и величинах скоростей процессов образования новых веществ, переноса тепла и массы и т. п. осуществляется так же, как и при определении неизвестных коэффициентов уравнений статики. Следует указать, что в настоящее время выполнено очень мало исследований по изучению численных значений характерных параметров процессов тепло- и массопереноса при неустановивщихся режимах. Поэтому очень часто в уравнениях динамики используются результаты, полученные в установившихся, статических, условиях работы звена. Это обстоятельство снижает точность описания переходных процессов объекта аналитически выведенными уравнениями. [c.64]

Для объяснения эффектов, наблюдаемых при изучении теплопроводности аморфных полимеров, Айерман использовал модельные представления о переносе тепла в аморфных веществах В таком веществе каждая связь между двумя соседними атомами характеризуется определенным термическим сопротивлением. Общее термическое сопротивление макроскопического образца складывается из элементарных термических сопротивлений, образующих сетку. Элементарное термическое сопротивление зависит от силовой константы связи, среднеарифметической массы атомов, образующих связь, и от теплоемкости атома. Принимают, что особенности теплопроводности аморфных полимеров обусловлены межмолекулярпыми связями, поскольку термическое сопротивление в макромолекулах примерно на порядок меньше сопротивления вап-дер-ваальсовых связей. Математическое описание этой модели позволило установить количественную связь между изменением температурного коэффициента теплопроводности и коэффициента объемного расширения при стекловании. Имеющиеся экспериментальные данные в целом [c.193]

Позднее Релей дал по.лную теорию возникновения подобных фигур как в процессах переноса тепла (температуропроводность), так и в процессах переноса массы (диффузия). Он указал что подобие этих процессов возможно в тех случаях, когда постоянные коэффициенты в дифференциальном уравнении, описывающем явления переноса — коэффициент температуропроводности а и коэффициент диффузии О данного вещества, подчиняются уравнению [c.151]

Здесь 1, с, р — соответственно теплообменный, массообменный и фильтрационный потенциал переноса вещества С Ст, Ср — тепло-, массо- и пароемкость связанного вещества (растворитель, влага) р — плотность сухого каучука — коэффициенты [c.303]

В нашем случае сконденсированный пар превращается в лед, при давлении в конденсаторе ниже 5 мм рт. ст. Отсюда следует, что в этих условиях механизм теплообмена совершенно иной по сравнению с теплообменом в условиях давлений, превышающих 15 мм рт. ст. Повидимому, молекулярный перенос тепла и массы вещества (пара) в наших условиях не играет существенной роли. С целью выяснения механизма тепло- и массообмена при конденсации в условиях вакуума экспериментальные данные были подвергнуты дальнейшему анализу. Оказалось, что с увеличением парциального давления пара при постоянном парциальном давлении воздуха коэффициент тепло-обмена также увеличивается (табл. 9-7). Если построить график коэффициент теплообмена — влагосодержание смеси при постоянном парциальном давлении воздуха (р = onst), то получим прямую линию (в первом приближении можно считать коэффициент а прямо пропорциональным влагосодержанию). При этот тангенс угла наклона прямой увеличивается с повышением Pjj. Отсюда следует, что коэффициент а увеличивается с повышениел и р , т. е. зависит от общего давления. Для проверки этого предположения были поставлены специальные опыты в условиях постоянного общего давления с изменением [c.350]

Гипотеза неподвижной п л е п к и. Применение логарифмического выражения для движущей силы при сравнении телло- и массообмена часто оправдывается ссылками на наличие гипотетической неподвижной пленки, нрн-леюющей к ловерхности и тормозящей в равной степени перенос тепла и массы. Это предположение столь далеко от действ ительно ста, что представляется необходимым под-чери иуть возможность вывода логарифмического закона и в сл чае развито1 о турбулентного течения в трубе, если допустить, что вблизи стенки продольный перенос вещества мал по сравнению с поперечным, а коэффициент турбулентной диффузии в любой точке трубы не зависит от скорости массообмена. [c.87]

Предположим, что происходит массообмеи в результате теплообмена с потоком газа с поверхности тела, разделенной на две части (с площадью А, и А ), которым соответствуют коэффициенты теплоотдачи и и 2 и пара1метрь1 переноса В, и Вг. Примем также, что коэффициент переноса для одной части не зависит от скорости переноса для другой части поверхности. Если поток обтекает обе части поверхности последовательно, то это предположение, конечно, является неправильным, хотя оно и недалеко от истины, когда одна часть поверхности находится в области отрыва потока. Пусть количество тепла, подводящееся к телу на единицу массы переносимого вещества, составляет соответственно для обеих частей поверхности ( 1 и ( 2, в то время как для испарения переносимого вещества требуется у кал г. Если меньше <3, то Сг будет больше Я и в теле возникнет поток тепла от поверхности 2 -к поверхиости 1. Если величина массового потока для рассматриваемых частей поверхности равна /П и /П2, то [c.178]

Аналогичными уравнениями (1) и (4) описывается перенос тепла и растворенного вещества в растворах. В этом случае величина pfer/T называется коэффициентом Соре а(а = р т-/Т). Поэтому процесс переноса тепла неразрывно связан с переносом массы и является комлекс-ным процессом тепло- и массопереноса. [c.14]

Как видно из (1.63), (1.64), по сравнению с перекрестными эффектами, развивающимися в однофазных системах [42] (например, эффекты Соре, Дюфура и др.), в случае многофазных многокомпонентных систем (с химическими реакциями, фазовыми превращениями, тепло- и массообменом), подчиняющихся модели взаимопроникающих континуумов, спектр перекрестных эффектов значительно расширяется. Так, на величину диффузионных и тепловых потоков в пределах фазы оказывает влияние относительное движение фаз (коэффициенты ап зи > / 2п+зд)- Поток тепла 5,12) между фазами определяется не только разностью температур фаз, но и движущими силами межфазного переноса массы (коэффициенты i,2jv+2.....2Л42П+1) и химических превращений (коэффициенты, 121 > 2jv+i). Скорость транспорта вещества к-то компонента между фазами определяется прежде всего движущей силой межфазного массопереноса, состоящей из трех частей разности потенциалов Планка (V-ik [c.59]