Сложный тепломассообмен

Сложным теплообменом часто называют радиационно-кондуктивный или радиационно-конвективный теплообмен, В первом случае в неподвижной среде осуществляется совместный перенос теплоты излучением и теплопроводностью, а во втором (в движущейся среде) — излучением, теплопроводностью и конвекцией. Если перенос теплоты излучением, теплопроводностью и конвекцией сопровождается переносом массы вещества (диффузией), то такой процесс тепломассопереноса называют сложным тепломассообменом. [c.498]

Процессы конденсации и испарения двухкомпонентных смесей, протекающие в дефлегматоре и кубе испарителя, являются довольно сложными тепломассообменными процессами, их моделирование представляет собой весьма трудную задачу. Поэтому ограничимся приближенными соотношениями. [c.24]

Изучение сложных реальных процессов в большинстве случаев приводит к таким ситуациям, когда теоретический анализ оказывается по существу невозможным, поскольку значительные упрощения, позволяющие получить аналитические решения гидродинамических или иных, более сложных тепломассообменных задач, не вполне соответствуют действительным условиям промышленных процессов. Это вынуждает переходить к экспериментальным методам исследования, физической основой которых, однако, служат исходные дифференциальные (или иные по своей структуре) уравнения, описывающие конкретные процессы. Для гидродинамических процессов это уравнения движения Навье — Стокса и неразрывности, отражающие основные законы сохранения количества движения и массы вещества. [c.14]

Кроме уравнения (19.25), в математическое описание сложного тепломассообмена входят уравнения движения, неразрывности и диффузии. Дополнительно задаются начальные и граничные условия, уравнение состояния смеси компонентов, зависимость энтальпии компонентов от температуры. Кроме того, для среды должны быть известны коэффициенты поглощения и рассеяния, а для стенок канала, в котором движется среда, — поглощательная способность. Если в состав смеси входят п компонентов, то неизвестными функциями будут концентрации компонентов (с учетом уравнения неразрывности их число равно и - 1) скорости и , Vy, v плотность р давление р энтальпия h и температура Т. Задача усложняется, если течение среды турбулентное. Как видно, сложный тепломассообмен описывается сложной системой уравнений. Если массоперенос отсутствует, в правой части (19.25) следует отбросить второе слагаемое, а при малых скоростях движения газа — третье и четвертое слагаемые. [c.499]

Выведем систему общих нелинейных параболических уравнений на примере двухфазной среды, исходя, как и для (6.20), из фундаментальных законов сохранения количества движения, вещества и энергии и т. д. Для этого применим принцип сопряжения, впервые введенный при исследовании процессов теплообмена [39-40]. Рассмотрим нелинейные процессы с фиксированной поверхностью раздела. Это имеет место при гидродинамике и сложном тепломассообмене, осложненном фазовыми переходами, химическими реакциями. [c.407]

Десорбция водяным паром — сложный тепломассообменный процесс, протекающий при переменных температуре и расходе паровой фазы. Надежных методик расчета продолжительности десорбции для этого случая не разработано. Продолжительность десорбции в рекуперационных установках ориентировочно составляет 0,5—1,0 ч при условии использования острого Пара давлением 0,1—0,4 МПа [7]. [c.280]

При разработке, проектировании и создании сложных химико-технологических систем, частью которых являются адсорбционные установки, необходимо знать количественные закономерности, свойственные рассматриваемым объектам. Современные адсорбционные установки представляют собой единый технический комплекс разнообразного аппаратурного оборудования со сложной схемой технологических связей. В таком комплексе протекают различные физико-химические, тепломассообменные процессы. [c.7]

Вторая часть содержит богатый материал по основам гидродинамики и тепломассообмена в ней рассмотрены физические процессы переноса импульса, теплоты и массы в однородных и неоднородных системах, способы описания процессов течения и тепло- и массообмена. Представлены также все основные имеющие практическое значение раз -делы тепломассообмена теплопроводность конвективный теплообмен в однородных средах теплообмен при конденсации, тепломассообмен при кипении и испарении (в том числе в двухфазных потоках) теплообмен в дисперсных средах радиационный и сложный теплообмен и др. В целом эта часть содержит довольно полный набор сведений по гидродинамике и тепломассообмену в тех их аспектах, которые находят непосредственное применение в расчетах и исследованиях теплообменников, и охватывает широкий круг случаев. [c.3]

Особенности струйного течения, формирования и взаимодействия газовых и жидкостных потоков в условиях высокоскоростного течения их в круглых каналах дают основание для моделирования и разработки новых типов вихревых тепломассообменных и реакционных аппаратов с учетом реальных условий проведения тех или иных технологических процессов. Разработчик или исследователь на основе приведенных результатов может решать сложные технологические задачи, не прибегая к проведению дополнительных исследований. [c.180]

Технологическая (или рабочая) машина представляет собой комплекс механизмов, предназначенных для выполнения технологического процесса в соответствии с заданной программой. В ходе технологического процесса под воздействием рабочих органов машины изменяются качественные показатели предмета труда (физические свойства, форма, положение) при этом затрачивается полезная работа. В машинах химических производств технологический про-, цесс обычно носит сложный характер на предмет труда помимо механического воздействия может накладываться какой-либо (или совокупность) типовой процесс химической технологии — химическое превращение, межфазный массообмен, нагрев, изменение агрегатного (фазового) состояния вещества и др. Например, в аммо-низаторах-грануляторах происходит не только процесс гранулирования окатыванием,. , е. получение сферических гранул из мелкодисперсного материала перемещением его частиц во вращающемся барабане, но и химическая реакция — нейтрализация жидким аммиаком фосфорной кислоты, содержащейся в пульпе, которая подается в гранулятор, а также сушка материала (тепломассообменный процесс). [c.7]

Математическое описание модели динамики работы атмосферных блоков основано на известной программе расчёта сложных ректификационных колонн модифицированным методом релаксации, в котором расчёт ступени контакта выполняется по уравнениям однократного испарения методом Ньютона-Рафсона. Выбор метода расчёта связан с тем, что этот метод позволяет рассчитывать ректификационные колонны, как по теоретическим ступеням контакта, так и по реальным контактным устройствам с учётом их тепломассообменной эффективности. [c.45]

Рассматриваемое оборудование предназначено для осуществления таких тепломассообменных процессов, которые вызывают сложные физико-химические и структурно-механические изменения, связанные с поверхностным или объемным проникновением теплоты в продукт. Все это вызывает изменение агрегатного и структурного состояний продукта, размягчение растительных тканей, что способствует их разрушению и экстрагированию необходимых веществ, а также приводит к гибели микроорганизмов с предотвращением их развития. [c.721]

Однако этот путь, как отмечалось ранее, оказывается очень сложным трудно найти распределение концентраций в пограничных слоях фаз, часто затруднительно определить поверхность контакта фаз и т.д. Поэтому часто используют другой подход, широко применяемый в инженерных расчетах тепломассообменной аппаратуры процесс разбивают на отдельные стадии, находят уравнения для определения скорости переноса на каждой стадии и по уравнению массопередачи рассчитывают необходимую поверхность массопереноса, в данном случае - рабочую поверхность мембраны. К достоинствам такого метода следует отнести прежде всего возможность получения обобщенных зависимостей для определения скоростей отдельных стадий процесса, что в конечном итоге позволяет рассчитывать мембранные аппараты без проведения предварительных экспериментов. [c.340]

Следует иметь в виду, что использование любых типов футерованных аппаратов гидротермального выращивания кристаллов связано с определенными трудностями по созданию и поддержанию технологического температурного перепада между зонами растворения и кристаллизации. Особенно это обстоятельство существенно для плавающих футеровок, вокруг которых устанавливается сложный и не всегда стационарный конвективный тепломассообмен внещней поддерживающей среды. Поэтому иногда бывает необходимо устанавливать дополнительные перегородки и диафрагмы в полости между плавающей футеровкой и несущим сосудом для обеспечения требуемого термоградиента. [c.272]

Темкин А.Г. Исследование гидродинамики течения жидкостей в каналах сложной конфигурации // Тепломассообмен в капиллярно-пористых телах. М. — Л. 1957. Вып. 8. С. 156-159. [c.653]

Известно, что наиболее четко тепловая эффективность процессов прослеживается через их КПД. Преимуществом этого показателя является безразмерная величина, четкие фаницы изменения, в том числе и предельные, или энергетически идеальные значения. Однако к настоящему времени становится понятным, что в сложных звеньях технологических процессов, кроме чисто термодинамических элементов собственно процессов тепло- и массопереноса, характеризуемых тепломассообменными КПД, для достижения энергетического и экологического совершенства процессов, возника- [c.284]

В целом открытие режима тепломассообменного управления и сопутствующих ему явлений позволяет на новой информационной основе анализировать возможности повышения эффективности энерготехнологических процессов, в которых, как правило, одновременно и протекают взаимосвязанные теплообменные и различные физико-химические процессы. Так, весьма большая крутизна Э-И-характеристик вблизи кризисных точек свидетельствует о высокой степени риска попадания в нулевую кризисную зону в случае даже незначительных ошибок проектирования, например, по выбору необходимых поверхностей реагирования, требует высокой ответственности при принятии решений по проектированию и реконструкции, по проблемам энергосбережения. Особенно высоким рискам такого рода подвергаются процессы в условиях функционирования при сравнительно низких КПД, что уже с позиций обеспечения устойчивой работы требует необходимости увеличения КПД. Сложные связи теплообменных и физико-химических процессов в условиях термохимической автогенерации (см. уравнение (4.107)) свидетельствует о необходимости всестороннего комплексного их анализа для оценки эффективности принятия решений по увеличению КПД (завершенности) процессов и соответствующего снижения энергопотребления. [c.312]

В работе [21] содержится приближенный анализ границ лимитирующих стадий тепломассообменных процессов для более сложного случая неравномерного псевдоожижения дисперсных материалов, когда некоторая доля сушильного агента проходит через псевдоожиженный слой дисперсного материала в виде пузырей при минимальном контакте между газом в пузырях и поверхностью частиц. Границы отдельных лимитирующих стадий при этом трансформируются, а оценочные соотношения становятся более громоздкими, особенно для многосекционных аппаратов и при термообработке полидисперсных материалов [24]. [c.178]

Полученные передаточные функции тепломассообменных аппаратов с рециркуляцией верхнего и нижнего продуктов разделения по различнг>1м каналам возмущения являются в основном сложными трансцендентными функциями. Для анализа динамических характеристик но передаточным функциям используются частотные л етоды, которые эффективны при решении задач анализа и синтеза систелг управления. Применение частотных методов для анализа динамических характеристик теп.ломассообменных аппаратов и автоматических систем регулирования рассмотрено нами в гл. 5, 3. [c.106]

В книге можно выделить два основных направления — элементарные химические реакции и численное моделирование. При ее написании строго выдерживался принцип надежности помещаемого кинетического материала, что дает ей хорошие шансы на долгожительство . В книге указаны пути создания базовых моделей горения, учитывающих тепломассообмен и кинетику реакций на основе проверенных кинетических данных. В свою очередь именно базовые модели помогают правильно ориентироваться в сложном переплетении различных явлений, характерных для потоков реагирующих газов, строгое количественное описание которых пока еще невозможно. Авторы приводят мало конкретных результатов по моделированию кинетики сложных реакций. В значительной степени это объясняется тем, что в этой области получено пока еще мало надежных данных, и заинтересованному читателю необходимо следить за все нарастающим количеством оригинальных публикаций. [c.5]

Рассмотрим тепло- и массообмен в единичной капли на второй стадии замораживания как более общей в соответствии с осесимметричной моделью,, представленной на рис. 4.13. Сферическая капля раствора радиуса гд превращается в гранулу в результате сложного тепломассообменного процесса. Скрытая теплота кристаллизации отводится теп-лопроюдностью через сформировавшийся шаровой слой замороженного продукта и далее расходуется на сублимацию льда с поверхности частично замороженной капли. При этом температура жидкости в ядре [c.128]

Курс Промьшшенные тепломассообменные процессы и установки , которому предшествовал курс Тепломассообмен , считаются труднодоступными для освоения студентами. Это объясняется тем, что они насыщенны множеством физических понятий, а также явлений и процессов. Оба курса имеют сложное математическое оформление, что еще более осложняет их освоение. Эти курсы в своем пра1Сгическом освоении, согласно учебному плану по подготовке специалистов специальности 1007, предусматривают выполнение курсовой работы и курсового проекта. [c.3]

При этом для выявления этих важнейших факторов и для инженерной экспрессной оценки их влияния на теплообменный и массообменный КПД рекомендовано воспользоваться в первом приближении одномерной линейной аппроксимацией процессов тепломассообмена и химического реагирования. Для усложненной оценки тепломассообменных КПД могут на современном этапе применять наиболее сложные (полные) модели тепломассообменных процессов. Некоторую аналогию при этом можно провести с методами анализа и синтеза систем автоматичесю)го регулирования, принятыми в теории автоматического управления. На первом этапе в рамках линейных моделей оцениваются требуемые настройки регуляторов экспресс-методом, и в дальнейшем происходит их отработка на базе более сложных нелинейных моделей. Отметим также, что в теории автоматического управления при детерминированной постановке построения математических моделей управления применяется, так называемый, обобщенный термодинамический подход, основанный на зашнах сохранения и переноса. Таким образом, требования совместного анализа взаимосвязанных физик -хи-мических и теплообменных процессов с единых позиций позволяют предложить в качестве базовой (в рамках неравновесной термодинамики) кинетической модели макрообменного анализа распределенную (вдоль поверхности реагирования ) модель на первых порах в квазистационарной линейной постановке. [c.299]

Шульман 3, П, Конвективный тепломассообмен реологически сложных систем. М. Энергия, 1975. [c.358]