Определение потоков, связанных с процессами переноса

Полезно ввести еще одно определение вязкости, связанное с формулой Ньютона и диссипацией энергии 10, с. 93]. Обычно вязкость вводится не в связи с сопротивлением деформации, а при рассмотрении процессов переноса. В ламинарном потоке с постоянным градиентом скорости у для поддержания стационарного течения нужно затрачивать тем большее напряжение сдвига Р, чем больше внутреннее трение, мерой которого является коэффициент [c.162]

При описании процесса (3.2) предполагается, что реакция идет без изменения объема коэффициенты обмена Р3 для всех компонентов одинаковы эффектов, связанных с процессами переноса в многокомпонентной неизотермической реагирующей среде не возникает. Для получения описания процесса на внешней поверхности в многокомпонентной смеси воспользуемся определением термодинамики обратимых процессов, устанавливающей феноменологическую связь потоков тепла и вещества с градиентом температур и концентрацией [c.89]

Представленные выше решения справедливы всюду за исключением небольшой области вблизи передней кромки, где х= 0(L). Хотя рассмотрение общих уравнений баланса энергии и количества движения позволило оценить влияние передней кромки на полный тепловой поток и полное сопротивление, достаточно строгий анализ процесса переноса в области передней кромки отсутствует. Связанная с этим задача состоит в определении картины втекания в пограничный слой /(подсасывания). Бродович [5] установил, что втекание может быть нестационарным и что оно оказывает влияние на течение в пограничном слое, особенно в области передней кромки, где скорости в пограничном слое очень малы. Эти вопросы заслуживают дальнейшего изучения. [c.142]

В данной статье мы ограничимся рассмотрением стабилизации пламени встречными струями. Следует отметить, что первые работы, посвященные общим вопросам, сводились к наблюдению рабочих характеристик в различных условиях. Требующие изучения аналитические методы решения задачи не рассматриваются в данном обзоре, так как они нуждаются в дальнейшей проверке. Строгого анализа наблюдаемых явлений до сих пор еще не сделано вследствие больших трудностей, встречающихся при решении этой задачи. Исследователь сталкивается с вопросами механики течения двух пересекающихся потоков. Возникает также трудность, связанная с определением соответствующих граничных условий в этом сложном случае. Помимо этого, необходимо иметь более достоверные сведения о процессах переноса при высоких температурах. То обстоятельство, что [c.315]

Изыскание катализатора, изучение на нем кинетики контактной реакции, выяснение роли процессов переноса реагирующих веществ к поверхности катализатора, определение оптимальной внутренней структуры и размеров зерен катализатора, вычисление оптимальных температур и оптимального состава газовой смеси, расчет перепада температур внутри зерен и между их поверхностью и газовым потоком, вычисление необходимого теплоотвода на разных стадиях контактирования, создание конструкции, обеспечивающей осуществление найденного распределения теплоотвода, и, наконец, проверка с помощью моделей равномерности распределения газа по сечению выбранной конструкции—Таков неполный перечень различных, но тесно связанных между собой задач, возникающих перед исследователем каждого контактного процесса. [c.340]

Детерминированная составляющая на основе фундаментальных законов переноса массы и энергии позволяет строго теоретически определить скорость протекания того или иного процесса, а следовательно, и кинетическое время /к, необходимое для достижения конечного состояния или завершенности процесса при данной скорости. Однако в промышленных аппаратах действительное время завершения процесса может и не соответствовать времени /к, полученному на основе кинетических законов, так как зависит от условий протекания процесса в аппарате, от характера распределения потоков в аппарате, от их структуры, непосредственно связанной с конструкцией аппаратов, внешним подводом энергии, наличием в аппарате перемешивающих устройств, отражательных перегородок, колпачков, насадок, различной структуры потоков отдельных фаз в многофазных системах и т. п. Очевидно, то расчет процессов сводится к определению и сравнению и прпчем всегда должно выдерживаться соотношение [c.24]

Фазовые частицы участвуют в переносе энергии наряду с отдельными молекулами. Они переносят не только кинетическую, но и потенциальную энергию (избыточную энтальпию). При наличии в веществе стационарного градиента температуры устанавливается определенный градиент объемной концентрации фазовых частиц ф = п У. Их некомпенсированная диффузия из слоя с большей концентрацией ( холодный слой ) в слой с меньшей концентрацией ( горячий слой ) увеличивает в этом последнем слое число распадов частиц в соответствии с требованием стационарности состояния. В противоположном направлении существует некомпенсированный поток одиночных молекул, и в холодном слое увеличивается число возникающих фазовых частиц. В итоге происходит дополнительный перенос энергии, связанный с нарушением равновесия процессов возникновения и распада микрофаз в соседних элементарных слоях. [c.123]

Скорость любой химической реакции определяется сложной зависимостью между скоростью собственно химического процесса и таких физических факторов, как перенос массы и теплопередача. При расчетах делается допущение, что термодинамическое рассмотрение применимо как для химического равновесия, так и для кинетики суммарной реакции. Эффекты массопередачи можно рассчитать теоретически для определенных моделей реагирующих систем и сравнить результаты с соответствующими данными, полученными на промышленных и лабораторных установках. Эти данные говорят о влиянии таких параметров процесса, как скорость газового потока и температуры предварительного нагрева газа перед вводом в реактор [7] выявляется возможность видоизменения модели таким образом, чтобы она более точно соответствовала реальной реагирующей системе. Однако в большинстве работ по химической кинетике реакций газификации углеродов роль физических факторов, как правило, учитывается лишь частично или совсем не учитывается. Этот вопрос подробно рассматривается ниже. Следует заметить, что имеются большие расхождения кинетических данных различных авторов, что в значительной степени обусловлено неодинаковыми условиями опыта и трудностями, с которыми связан строгий учет всех сопутствующих физических факторов. [c.213]

Выбор граничных условий осуществляется в соответствии с постановкой задачи (по существу, эти условия заданы), либо, более часто, они должны быть выведены из физических принципов, связанных с задачей. В общих чертах эти принципы являются не более чем утверждением в математической форме того факта, что зависимая переменная на границе имеет равновесное значение или, если происходит какой-либо перенос, что потоки массы, количества движения и энергии сохраняются на границе. Часто используется дополнительный тип граничного условия, который основан на скорости процесса, имеющей место на границе, в терминах межфазного коэффициента переноса и какой-либо движущей силы. Такие описания содержат эмпирический параметр, который должен быть определен до того как граничное условие может быть оценено. [c.90]

Члены, связанные с конвективным переносом,, всюду равны нулю, т. е. О, и в конечно-разностных уравнениях равны нулю. Для проведения расчетов в этих координатах необходимо аккуратно определять состояние потока на каждом временном шаге б/. Это достигается применением итерационного алгоритма Ньютона — Рафсона, на каждом шаге которого из уравнения (4.65) определяется поправка к начальному приближению Ф. Процесс продолжается до достижения заданной относительной точности по всем переменным бф/ф = = 10- Вследствие нелинейности исходных дифференциальных уравнений итерации могут расходиться, если шаг по времени слишком велик, и нужно предусмотреть уменьшение шага, скажем, вдвое, если сходимость за заданное число итераций не достигается. С другой стороны, для сокращения времени расчета необходимо по возможности увеличивать шаг по времени в пределах отмеченных ограничений. Удобно поэтому начинать расчет с малых значений Ы (скажем, 10 с) и постепенно увеличивать Ы (примерно на 10 %), если на данном шаге достигается сходимость за определенное число итераций. [c.87]

Перейдем теперь к определению потоков, связанных с молекулярным переносом. Существуют различные мнения о степени детализации, с которой их следует определять для многокомпонентных смесей. Это связано с тем, что по мере уточнения модели машинное время расчетов, как правило, резко возрастает, тогда как точность самих расчетов уменьшается, поскольку исходные данные являются весьма приближенными. Автор считает, что исходная модель должна учитывать процессы переноса с максимальной полнотой, а более простые модели для конкретных задач могут быть получены на ее основе. К счастью, все эти упрощенные модели сводятся к однотипным уравнениям неразрывности, для которых могут быть использованы одни и те же численные методы. Читатели, интересующиеся общими аспектами моделирования реагирующих потаков, могут опустить этот раздел при первом чтении и воспользоваться результатами, приведенными в начале разд. 4. [c.41]

При Кеэ < 1 экспериментальные трудности определения X также очень велики. В работе [29], результаты которой приведены в [1], наблюдалось резкое увеличение Я/ уже при минимальных расходах газа через слой в среднем получено Я 1,5Яоэ при Кеэ = О— 1. Следует обратить внимад1ие на то, что в наших опытах наблюдалось аналогичное явление (рис. .5, а). Увеличение коэффициента Я при вязкостном режиме течения в зернистом слое по сравнению с коэффициентом Хоэ для непроду-ваемого слоя можно объяснить неравномерностью распределения газа по сечению, связанной с неравномерностью порозности и температуры в слое. При движении газа вниз, навстречу потоку теплоты возможно даже образование застойных областей. В работе [29] показано, что Я зависит не только от Кеэ, но и от диаметра элементов слоя. Следовательно, резкое увеличение л при Кеэ = 0 — 1 нельзя объяснить вкладом конвекции в процесс переноса теплоты или разницей температур газа и слоя, как это делается в [29], поскольку в этих случаях критерий Ке, однозначно характеризует процесс (см. также стр, 162), [c.126]

Детерминированная составляющая позволяет на основе фундаментальных законов переноса массы и энергии строго теоретически определить скорость протекания того или иного процесса, а следовательно, и кинетическое время Тю необходимое для достижения конечного состояния или завершенности процесса при данной скорости. Однако в промышленных аппаратах действительное время завершения процесса Тп может и не соответствовать времени Гк, полученному на основе кинетических законов, так как Тп зависит от условий протекания процесса в аппарате, от характера распределения потоков в аппарате, от их структуры, непосредственно связанной с конструкцией аппаратов, внешним подводом энергии, наличием в аппарате перемешивающих устройств, отражательных перегородок, колпачков, насадок, с различиями структуры потоков отдельных фаз в многофазных системах и т. п. Очевидно, что расчет процессов сводится к определению и сравнению ТкИТп, причем всегда должно выдерживаться соотношение Тп Тк-Если не учитывается стохастическая составляющая, то непосредственный перенос результатов экспериментов, проведенных в лабораторных масштабах, на промышленные объекты невозможен. [c.17]

Хлоропласты и фотосинтезирующие бактерии получают еысокоэнергетические электроны с помощью фотосистем, улавливающих электроны, возбуждаемые солнечным светом, который поглощается молекулами хлорофилла В состав фотосистем входит антенный комплекс, связанный с фотохимическим реакционным центром, где в строго определенном порядке расположены белки и пигменты, участвующие в фотохимических реакциях фотосинтеза. До сих пор лучше всего изучен реакционный центр пурпурных фотосинтезирующих бактерий - известна его полная трехмерная структура. У этих бактерий единственная фотосистема создает электрохимический градиент, энергия которого используется для синтеза как АТР, так и NADPH. В хлоропластах и у цианобактерий имеются две фотосистемы. В зависимости от нужд клетки в разных соотношениях осуществляются электронные потоки двух типов I) нециклический поток, создаваемый при участии двух последовательно соединенных фотосистем, переносит электроны с водьг на МАВР с образованием NADPH, причем попутно синтезируется и АТР 2) циклический поток, поддерживаемый лишь одной фотосистемой, передающей электроны по замкнутой цепи, приводит к образованию только АТР. В хлоропластах все электронтранспортные процессы происходят в тилакоидной мембране для синтеза АТР протоны накачиваются в тилакоидное пространство и затем в результате обратного тока протонов через АТР-синтетазу в строме образуется АТР. [c.477]