Диффузия зависимость от длины пути

Диффузионное пламя, где неразбавленный поток топлива и весь воздух, необходимый для горения, смешиваются между собой путем диффузии через поверхность пламени. В зависимости от скорости подачи топлива и скорости его смешивания с воздухом диффузионное пламя может быть ламинарным или турбулентным. Практическими примерами диффузионного пламени являются пламя горелки Бунзена при закрытых воздушных окнах (рис. 14.2,а), пламя свечи, простой факел сжигаемого нефтезаводского газа и пламя, получаемое при капельном горении жидкого топлива. Длина диффузионного пламени, как следует из этих примеров, может составлять от нескольких сантиметров до многих метров. [c.555]

Однако и в этом случае зависимости (60) и (61) удается обосновать. Их можно получить теоретическим путем, если учесть нарушение локальных автомодельных связей между коэффициентами турбулентной вязкости, а также диффузии, и осредненными параметрами потока. Дело в том, что при наличии спутного потока (и Ф 0) согласно автомодельной теории коэффициенты вязкости и диффузии по длине струи должны уменьшаться, а в действительности, как показывают опыты, значения этих коэффициентов на очень протяженном участке струи (до х (200—400) бо) не изменяются. Данный факт объясняется тем, что возмуш ения сносятся по потоку, т. е. влиянием его предыстории. [c.393]

При транспортной реакции типа гА(тв)+/гВ г) = /С(г) процесс диффузии газа между двумя зонами равновесия характеризуется уравнением (к), приведенным в разделе 2.3. Если эксперимент осуществлять в иных условиях, то количество молей перенесенного вещества А в зависимости от разности парциальных давлений АРс, общего давления ИР и длины диффузионного пути s можно характеризовать уравнением (д) [c.96]

Выше мы коснулись вопроса молекулярного и вязкого натекания газа в масс-спектрометр. Чтобы получить вязкий поток, нужно повышать давление в баллоне V (резко снижается длина свободного пробега молекул), либо увеличивать размеры капилляров. В свою очередь поток исследуемого газа непосредственно через ионный источник должен быть молекулярным во избежание воздействия молекул друг на друга. Следовательно, возникает ситуация, при которой по длине суживающегося на-пускателя (в данном случае капилляра) присутствуют два рода натекания вязкое и молекулярное. Недостатком вязкостного потока является сложная функциональная зависимость коэффициента вязкости от масс компонентов, что при недостаточной чистоте образцов может сказаться на результатах. С возрастанием подпорного давления в баллоне V область молекулярного потока резко сокращается. Если давление достаточно велико, чтобы предотвратить обратную диффузию, то остаточный газ почти не обогащается тяжелым изотопом. Хотя применение вязкого натекания связано с некоторыми трудностями, все же отдельные зарубежные исследователи идут по этому пути. Например, Нир 54] использовал металлическую капиллярную трубку длиной около 30 см и диаметром 100 ,, которая обеспечивала вязкое натекание исследуемого газа в масс-спектрометр. [c.84]

Условия, в которых ставились опыты,, близко соответствовали граничным условиям, для которых было выведено уравнение (3). Это выражалось в том, что радиоактивные атомы первоначально были сконцентрированы в очень тонком слое на поверхности кристалла, причем толщина последнего была значительно больше пути диффузии радиоактивных атомов. Поэтому для вычисления коэффициента диффузии, исходя из зависимости между концентрацией меченых атомов и измеряемой -активностью, можно воспользоваться уравнением (3). Если меченые атомы диффундируют в кристалл на расстояние, не превышающее максимальную длину пробега Я испускаемых ими а-частиц в кристалле, то такая зависимость выражается уравнением [c.60]

В процессе сорбции индивидуальных веществ на сорбентах с широким распределением объема пор по радиусам по мере увеличения давления и уменьшения длины свободного пути молекул во все большей части пор молекулярный поток будет переходить в вязкостный. Зависимость коэффициента диффузии от давления (концентрации) в этом случае можно представить в виде [c.114]

В случае конденсации технического хлоргаза из-за присутствия в нем инертных примесей температура насыщения вдоль поверхности конденсации непрерывно изменяется по мере сжижения хлора п соответственно по мере уменьшения его парциального давления в газовой фазе. При данной конструкции конденсатора, тепловой нагрузке поверхности конденсации, скорости потока и других условиях процесса градиент снижения температуры насыщения по длине конденсатора зависит от начальной концентрации хлора, заданного коэффициента сжижения и давления, при котором ведется процесс. Как известно из теории конденсации, ее скорость и коэффициент теплопередачи уменьшаются вследствие затруднения доступа конденсирующегося пара к поверхности раздела фаз. Между стенкой охлаждаемой трубки конденсатора и паро-газовой смесью создается зона, в которой концентрация инертных примесей у поверхности раздела фаз больше, чем в основной массе паро-газовой смеси, и потому перенос пара к поверхности конденсации происходит путем диффузии и конвекции. Средняя разность температур и величина коэффициента теплоотдачи к вследствие этого определяются интенсивностью данных взаимосвязанных процессов, имеющих различную физическую сущность. Величины Д ср и к находятся в сложной зависимости от параметров и условий движения паро-газовой смеси и жидкости Значения коэффициента теплоотдачи к в данном случае всегда меньше, чем при конденсации чистого пара, причем к уменьшается тем значительнее, чем больше содержание инертных примесей в паро-газовой смеси и меньше ее скорость (критерий Рейнольдса). [c.65]

Также легко уяснить себе зависимость скорости диффузии от температуры и давления. Более высокая температура означает более высокие молекулярные скорости и более быструю диффузию. Более высокое давление означает меньшую длину свободного пути и более медленную диффузию. [c.16]

Перекись водорода может быть получена в заметных количествах путем пропускания смеси водорода и кислорода через нагретую пирексовую трубку [33]. Заслуживает внимания тот факт, что покрытие стенок хлористым калием оказывает двоякое влияние на реакцию заметно замедляет ее скорость и предотвращает образование даже следов перекиси. В этом отношении хлористый калий ведет себя аналогичным образом и при окислении углеводородов, описываемом далее. Действие его обусловлено, вероятно, таким каталитическим разложением перекиси, при котором не образуется активных центров. Ранее было отмечено, что, кроме торможения реакции зарождения цепи, хлористый калий может благоприятствовать увеличению способности стенки разрушать перекисные активные центры типа НО.,. Некоторые из опытов Пиза были проведены при температурах, значительно превышающих 560 С, причем в этом случае для неподвижной смеси заметного действия хлористого калия не отмечалось. В его же опытах со струйной методикой действие хлористого калия было еще очень сильным даже при температурах вплоть до 650 С. Движение газа оказывает, очевидно, двоякое действие. Во-первых, оно облегчает удаление активных центров с поверхности и, во-вторых, увеличивает зависимость скорости реакции обрыва цепи от активности поверхности по сравнению с той зависимостью, которая имела место, когда транспорт носителей цепи к стенке определялся исключительно диффузией. Поэтому влияние стенки гораздо более резко выражено в опытах со струйной методикой, нежели в опытах с неподвижной смесью. В последнем случае, если зарождение происходит в газовой фазе, такое влияние, как это было показано теоретически, играет второстепенную роль до тех пор, пока вероятность обрыва цепей е больше, нежели отношение длины свободного пробега к диаметру сосуда. [c.53]

В зависимости от организации диффузионных процессов в применяемых горелках представляется возможным изменять длину факела горения. Наибольшую длину факела можно получить при подаче газа и воздуха раздельными параллельными потоками при ламинарном режиме течения, когда смешение происходит только за счет молекулярной диффузии. Короткий факел можно получить путем организации усиленной турбулентной диффузии. [c.84]

Одновременно из уравнения (2) следует, что при запятой поверхпости пор с ростом насыщения уменьшается и средняя длина свободного пробега молекул. Это объясняется тем, что с увеличением количества адсорбированного вещества доступ молекул с внешней поверхности вовнутрь зерна сорбента уменьшается. В этом случае внешняя поверхность и близко к ней расположенные места бывают уже заняты, и путь к свободным центрам увеличивается. Таким образом, можно полагать, что найденная зависимость коэффициента массопередачи от исходной концентрации целевого компоиента объясняется преобладанием внутренней диффузии. [c.381]

Процессы внешнего переноса и диффузии в лорах резко отличаются. В первом случае вещество на пути к поверхности не расходуется, и любая точка контурной поверхности равнодоступна для диффундирующего газа. При внутренней диффузии, напротив, реагент, проникая в поры материала, взаимодействует на их участках причем разные участки поверхности пор для него неодинаково доступны. Характер диффузии в порах может быть различным в зависимости от соотношения их диаметра п и средней длины Л свободного пробега молекул диффундирующего газа. Если диаметр пор больше длины свободного пробега молекул, то они будут чаще сталкиваться между собой, чем со [c.182]

Что дало применение метода ЯМР. Прежде всего был сделан вывод, не согласующийся с представлением об особой упорядоченности всей воды в клетках. Основой для этого было установление обратной зависимости коэффициента самодиффузии воды О) в растворах белков и тканях растений от времени наблюдения, т. е. от длины пробега молекул. Такая зависимость может объясняться лишь влиянием барьеров , ограничивающих диффузию воды (макромолекулы, мембраны, органеллы и др.). При сокращении времени наблюдения (т. е. при уменьшении среднего смещения молекул) количество барьеров на пути движения уменьшается, вследствие чего О увеличивается. Было высказано предположение, что при наиболее коротких [c.36]

На рис. 11-7 показано распределение концентрации в сектор ной ячейке центрифуги в случае различных растворов макромо лекул после периода центрифугирования, достаточного для того чтобы материал прошел приблизительно половину пути до дна ячейки . Ячейка в серии А содержит материал с одним коэффи циентом седиментации (в таких случаях обычно используют вы ражение гомогенный по коэффициенту седиментации или тер мин монодисперсный ). Кроме того, он имеет низкий коэффици ент диффузии, что приводит к четкой границе. В серии Б ячейка содержит смесь равных количеств двух компонентов, каждый из которых имеет собственный коэффициент седиментации и четкую границу, как в серии А. В серии В ячейка заполнена смесью компонентов, коэффициенты седиментации которых мало отличаются один от другого. Второй ряд представляет собой графики зависимости концентрации седиментирующих веществ в каждой ячейке от ее длины. Область изменения концентрации называется границей, верхняя ровная часть носит название плато. В третьем ряду приведены графики производных концентрационных кривых, т. е. градиенты концентрации. [c.283]

Зависимость, приведенная для коэффициента турбулентного обмена, аналогична зависимости для коэффициента молекулярной диффузии D= 3lav, где /о—длина пути свободного пробега молекулы, а и — средняя скорость молекулы. Если I не превосходит глубину фронта пламени в ламинарном потоке бн, то поверхность пламени должна остаться гладкой , однако, как оказалось, и в этом случае наличие турбулентности интенсифицирует обменные процессы. Величина 5н равна примерно 1 мм. Теория рассматривает поверхностное горение турбулентных объемов газа, когда 1<8 , и объемное горение, когда [c.166]

Исходя из статистических исследований такой модели, де Ионг и Сафман вывели зависимости для определения коэффициентов продольной и радиальной диффузии. Авторы исходили из предположения, что все каналы имеют некоторую длину м, и что скорость жидкости в каждом канале одинакова или изменяется по параболическому закону. Предполагается также, что скорость потока зависит от угла, образуемого осью канала и направлением потока. Уравнения, полученные этими авторами, кроме скорости течения и диаметра зерна катализатора, учитывают молекулярную диффузию и величину пути, пройденного жидкостью в слое. Коэффициент диффузии для газов и жидкостей различен и возрастает с ростом длины реактора. [c.41]

Зависимость длины зоны горения S (I) от давления (р) выражается следуюш,им приближенным соотношением 1р = onst, которое может быть получено также следующим путем. Воспользовавшись известным соотношением между средним квадратом диффузионной длины ж и временем диффузии i, 3 = 2Dt D — коэффициент диффузии), можем представить это соотношение в виде [c.466]

Диффузия. Горринг [22] исследовал диффузию н-парафинов в цеолите КТ. Согласно рентгенографическим данным, использованный им образец был практически чистым оффретитом без значительных примесей аморфного вещества. Судя по слабому дополнительному рефлексу 1 в образце присутствовало от 2 до 5% прорастаний эрионита. Цеолит содержал 13,9% калия, 0,07% натрия, 16,5% окиси алюминия и 69,5% кремнезема. На электронно-микроскопических снимках ыли видны одинаковые, почти цилиндрические кристаллы длиной в среднем 2,9 мкм и диаметром 0,65 мкм. Перед опытами над цеолитом пропускали в течение 6ч при 550° С ток сухого гелия. Скорости диффузии определяли весовым методом. Во всех опытах использовали один и тот же образец Коэффициенты диффузии вычисляли путем сравнения экспериментальных результатов с теоретической моделью радиальной диффузии в однородном цилиндрическом кристалле. Данные, полученные при 300° С, приведены на рис. 12-2. На кривой зависимости коэффициентов диффузии от длины цепи при Сд наблюдается минимум, при С,2 максимум. Молекулы н-октана диффундируют значительно медленнее по сравнению как с более короткими (Сз- 7), так и с более длинными (09—0,4) молекулами. В то же время скорость диффузии н-ундекана и н-додекана значительно выше, чем у любых других н-парафинов, за исключением этана. Так, например, при 300° С н-додекан диффундирует в 6 раз быстрее пропана, а коэффициенты диффузии н-октана и н-додекана различаются между собой больше, чем на два порядка. Таким образом, молекулы н-парафинов с Ц и [c.311]

Вихревая диффузия. В любой колонке с насадкой размывание зон обусловлено, в частности, очень большим числом возможных путей различной длины, по которым движутся вдоль колонки молекулы хроматографируемого вещества в потоках газа-носителя, т. е. многоканаль-ностью путей движения газа-носителя в насадке. Поэтому в зависимости от длины пути некоторые молекулы будут достигать конца колонки раньше, а другие позже по сравнению со средним временем пребывания молекул в колонке. Таким образом, мпогоканальность движения газа-посителя в слое насадки приводит к расширению хроматографической зоны. Эта причина размывания на- [c.32]

Зависимость длины свободного пути молекул и числа столкновений от вида газа при одинаковых условиях (20 °С и 760 мм рт, ст.) показана в табл. 25 (см. стр. 133). Эти данные были получены путем измерения вязкости газов — велитаны, связанной с длиной свободного пути молекул. Подобные же результаты могут быть получены из данных о теплопроводности или коэффициенте диффузии газов, так как эти свойства (см. 42) также зависят от длины свободного пути молекул. [c.136]

Это уравнение предполагает, что свободный радикал ОН, диффундируя к стенке, может адсорбироваться ею и в конечном счете разрушаться в результате гетерогенной рекомбинации с другим свободным радикалом. Ускорение реакции в присутствии инертного газа, как полагают, связано с уменьшением скорости диффузии ОН к поверхности сосуда. Согласно диффузионной теории [22] предполагается, что способность стенки к обрыву цепи е, т. е. среднее число столкновений активного центра со стенкой до его разрушения значительно больше, чем отношение длины свободного пути к диаметру сосуда скорость реакции (V) в этом случае обратно пропорциональна давлению и квадрату дйаметра сосуда. Принимая скорость реакции (V) равной произведению средней концентрации ОН на коэффициент К , можно выразить зависимость скорости реакции ог давления п диаметра сосуда уравнением [c.243]

В зависимости от структуры сорбента и условий процесса адсорбции механизм переноса сорбируемого вещества может быть различным. При адсорбции из потока газа-носителя перенос вещества путем молекулярной диффузии происходит при радиусе пор, большем средней длины свободного пробега молекул ( > Л). При обратном соотношении (г < Л) преобладают соударения молекул со стенками пор и происходит эффузионный перенос вещества (кнудсеновская диффузия). Возможен перенос вещества вследствие миграции молекул по поверхности пор, а также перемещение конденсированного вещества под действием капиллярных сил. [c.176]

Интересно сравнить кривые распределения концентраций в зернах сорбента для изотерм различного типа (в частности, для выпуклой и линейной) с целью выявления характера границы между отработанной и неотработанной частью зерна. Такой анализ приводится в работе [9] при рассмотрении сорбции пара вещества цилиндром большой длины из мелкопористого активного угля. Принимается, что перенос осуществляется путем молекулярной диффузии в газовой фазе и имеет место внутрипоровое равновесие. Диффузия происходит только через один из торцов. На рис. 4.4 приведены зависимости распределения количества адсорбированного вещества в зерне, найденные из кривых распределения концентраций, полученных в результате поинтервального решения уравнения вида (4.15) для всей изотермы, после замены концентрации с на а по уравнению Генри (4.1) и по уравнению Дубинина— Радушкевича (4.5). [c.179]

Рассматривая третий путь — обратный поток энергии вдоль оси пламени в направлении стабилизатора, начинающийся в светящейся зоне и проходящий через вершину пламеии элементарного объема зажигания, — следует предполагать целый ряд возможных путей переноса энергии, например излучением, с помощью электронов, протонов, свободных радикалов, атомов и заряженных радикалов. Электроны и протоны присутствуют в чрезвычайно малых концентрациях, радикалы обладают сравнительно малой подвижностью, а столкновения радикалов, приводящие к обрыву цепи, ограничивают длину цепи, поэтому они не играют существенной роли в изучаемом процессе. Поглощение лучистой энергии маловероятно, но имеются надежные экспериментальные доказательства легкой рекомбинации атомов водорода, которые обладают большой подвижностью и по сравнению с другими радикалами могут мигрировать относительно далеко, пока в результате тройного столкновения не высвободится энергия рекомбинации. В результате рекомбинации атомов водорода Н—Н выделяется 103 ккал/моль. Атомы водорода, выделяя тепло, инициируют также цепные реакции горения в предварительно перемешанной смеси прп непламенных температурах. Диффузия и рекомбинация атомов водорода рассматривались в качестве одного из звеньев механизма, определяющего скорость распространения пламени в свежую смесь. Здесь эта схема также принимается в качестве механизма, посредством которого тепло подводится в элементарный объем зажигания и тем самым оказывает влияние на пределы устойчивости. Эта точка зрения подтверждается результатами работы Лапидуса, Розена и Уилхелма [6], которые экспериментально установили, что скорость зажигания и распространения пламени от одного конца щели горелки до другого существенно изменяется (причем сохраняется воспроизводимость) в зависимости от каталитического характера стенок устья горелки. Предполагая, что различные скорости распространения пламени обусловлены изменением концентрации свободных радикалов во фронте пламени вследствие их рекомбинации на поверхности, авторы предложили теоретическую модель, с помощью которой удалось количественно определить значения коэффициентов рекомбинации на поверхности по отношению к платиновой поверхности. В случае сухих поверхностей относительные коэффициенты имели следующие значения платина Ю" , латунь 10 , окись магния 10 ". Все поверхности, покрытые влагой, дают значения коэффициента рекомбинации меньше 10" . Таким образом, если радикалы могут достигать поверхности стабилизатора, как это указы- [c.239]

Викке и Войгт [16] в аналогичной работе со стеклянным фильтром Шотта 05 с радиусами пор 2,8 -10" см нашли большую скорость течения н. бутана по сравнению с водородом, азотом и другими малосорбирующимися газами. Это превышение было вначале отнесено на счет поверхностной диффузии, однако, как было показано в более поздней работе Викке и Фоллмера [17], это явление связано с зависимостью скорости потока от длины свободного пути молекул в переходной области течения газа. Викке и Фоллмер, применяя модифицированный метод, исследовали скорость течения водорода, азота, метана и аргона в переходной области через фильтр из иенского стекла и некоторые другие пористые материалы нри разных температурах. Для обработки экспериментальных данных авторы преобразовали уравнение Кнуд- [c.181]

Швебель [210] провел весьма поучительный опыт. Он скондён-сировал атомы золота на монокристалле золота, в основном на плоскости (100). Полученная кривая зависимости коэффициента конденсации от температуры приведена на рис. 43. Швебель нашел, кроме того, что в интервале температур, в котором коэффициент конденсации равен единице, сталкивающиеся с поверхностью атомы золота не внедряются в решетку подложки, а скорее образуют на ней центры кристаллизации, которые растут независимо. Однако найдено, что в той области температур, в которой коэффициент конденсации меньше единицы, граница раздела подложки растет в перпендикулярном к себе направлении. Эти данные можно объяснить конкуренцией между захватом ад-атомов на местах выступов, образованием центров кристаллизации па уступах и десорбцией. При более высоких температурах длина среднего свободного пути диффундирующего ад-атома немного больше, чем пространство, заключенное между ступенями, так что очень вероятны внедрение ад-атомов на ступенях и регулярный рост поверхности. Поскольку с увеличением температуры вероятность десорбции возрастает быстрее, чем поверхностная диффузия, то коэффициент конденсации имеет низкое значение. При более низких температурах длина среднего свободного пути ад-атома становится меньше расстояния между ступенями и к тому же имеется большее соотношение пересыщения. Следовательно, преобладает образование центров отдельных кристаллов, [c.181]

Зависимость кривых кажущегося распределения по коэффициентам седиментации от времени обусловлена влиянием диффузии на степень уширения границы седиментации. Подобное влияние диффузии можно свести до минимума путем экстраполяции к бесконечному интервалу времени, поскольку уширение границы, обусловленное различием величин , пропорционально времени в первой степени, а уширение в результате диффузии пропорционально времени в степени V2 Если влияние диффузии не слишком велико, расчет такой поправки можно проводить по методу Болдуина и Вильямса [26]. Согласно данным этих авторов, кажущиеся функции распределения g ( ) при данных значениях 8, полученные из нескольких кривых, откладывают на графике в зависимости от н и экстраполируют графически на бесконечно большой момент времени. Исправленные с учетом диффузии частотные функции распределения, полученные для нескольких коэффициентов седиментации, описывают распределение по коэффициентам седиментации в отсутствие влияния диффузии. Такая кривая, построенная с учетом поправок, представлена на рис. 8-7. Хотя Гостинг [45] и показал, что существует область значений времени, в которой (а°) линейно зависит от И1, эту область редко удается достигнуть при исследованиях методом скоростной седиментации вследствие ограниченной длины кюветы. Все же Болдуин [36] показал, что область примерно линейной зависимости, которой можно воспользоваться [c.232]