Конвекция поверхностная механизм переноса

Третий механизм массопереноса — конвекция, т. е. перенос вещества вместе с потоком движущейся жидкости. В естественных условиях конвекция возникает в результате градиента плотности раствора, который, в свою очередь, является следствием концентрационных изменений в поверхностном слое или связан с разогреванием приэлектродного пространства при прохождении электрического тока. Естественная конвекция может быть вызвана также выделением газообразных продуктов электродных реакций. Искусственную конвекцию создают перемешиванием электролита или вращением самого электрода. Конвекция не может устранить диффузию, так как по мере приближения к электроду скорость движения жидкости относительно его поверхности падает, а градиент концентрации возрастает. Поэтому чем ближе к поверхности, тем большую роль в процессе массопереноса играет диффузионный механизм. [c.172]

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что в данных условиях не только увеличивается скорость переноса вещества, но и коренным образом изменяется механизм переноса. Молекулярная диффузия не оказывает существенного влияния на скорость массоотдачи в жидкой фазе при определенных условиях диффузионное торможение в жидкой фазе вблизи границы раздела фаз полностью снимается. Это свидетельствует о конвективном механизме переноса вещества в зоне, примыкающей к поверхности раздела фаз. Возникновение поверхностной конвекции не связано с турбулентными пульсациями потока, которые в условиях опытов также не оказывают при Неж<1600 заметного влияния на процесс массопередачи. При Кеж>1600 перенос вещества обеспечивается конкурирующей поверхностной конвекцией и турбулентностью потока. [c.116]

Приведены многочисленные опытные данные, указывающие на возможность изменения механизма переноса вещества при протекании необратимой химической реакции в жидкости вблизи поверхности раздела фаз. Речь идет о так называемой нестабильности поверхности (поверхностной конвекции), позволяющей при определенных условиях существенно ускорить процесс массопередачи. [c.223]

Подводя итоги результатам теоретического анализа явления поверхностной конвекции в отношении моделирования хемосорбционных аппаратов на основе модели кратковременного контакта фаз, следует заключить, что эмпирический параметр модели — коэффициент массоотдачи — необходимо определять в тех же гидродинамических условиях, при которых проводится хемосорбционный процесс такие рекомендации даны в работах [7, 8, 140, 142]. Сложность заключается в необходимости пересчета для трассера на физический коэффициент массоотдачи для того компонента газа, который является ключевым в моделируемом хемосорбционном процессе. Однако именно эта операция является весьма затруднительной вследствие не вполне ясного механизма процесса переноса в условиях поверхностной конвекции. [c.102]

Механизм процессов переноса в условиях поверхностной конвекции [c.114]

Одновременно расширяется круг исследований, в которых ставится задача раскрыть механизм явлений, происходящих на границе раздела фаз, в слоях, непосредственно к ней прилегающих, а также в объемах фаз (химические реакции, адсорбция, поверхностная ассоциация, приводящая зачастую к образованию структурно-механических барьеров, самопроизвольная поверхностная конвекция и др.). Все указанные явления существенно влияют на скорость экстракции и на расслаивание эмульсий. Они столь тесно связаны между собой и с процессами переноса, что выделение и изучение какого-либо одного — задача весьма сложная. В тех случаях, когда ее удается решить, исследователь получает информацию, которую не может дать изучение экстракционных равновесий. [c.145]

Предотвращение самопроизвольной поверхностной конвекции путем введения ПАВ не оказывает влияния на С р. В табл. 111-21 сопоставлены значения С р и скорости массопереноса (d /5dт) при наличии и в отсутствие ПАВ. Существенное изменение скорости переноса практически не влияет на С р. Приведенные факты исключают первый механизм. [c.150]

Подпроблемы, требующие разработки оригинальных творческих и экспериментальных методов, следующие диффузия и миграция через дисперсные и полупроницаемые фазы диффузия и проводимость в пористых средах, имеющих источники и стоки заряда и массы проводимость твердых матриц, состоящих из нескольких твердых фаз при произвольном и упорядоченном распределениях механизм переноса газов к поверхности раздела электролит — твердое вещество и от нее к пористой среде учет влияния поверхностного заряда на ионный перенос за счет диффузии и миграции ламинарная и турбулентная свободная конвекция, в том числе в сочетании с направленной конвекцией в произвольно ориентированных электродных конфигурациях изменепне и корреляция (при отсутствии соответствующей теории) коэффициента ионной диффузионной способности, подвижности, вязкости и плотности концентрированных электродов растворимость и диффузия газов в концентрированных электролитах. [c.15]

На основании результатов исследований выявлено определяющее значение химической реакции в возникновении и интенсивности поверхностной конвекции и установлено интенсивное возрастание скорости массопередачи установлена закономерность механизма переноса в условиях развитой поверхностной конвекции, заключающаяся в доминирующей роли капиллярных сил и существенном снижении диффузионного торможения у границы раздела фаз установлена количественная связь между величиной продольного градиента поверхностного натяжения и ускорением массопередачи и обоснована методика подбора эффективных хемосорбеитов. [c.223]

Качественно картина движения жидкости по вертикальной поверхности мало чем отличается от таковой при свободной конвекции (рис. 4.17). Под действием активной, побуждающей силы тяжести пленка начинает свое движение от верхней кромки поверхности (зона А на рис. 4.17). Сила трения велика по сравнению с силами инерции. Режим течения пленки — ламинарный, а механизм переноса тепла по нормали к поверхности — молекулярный. По мере разгона жидкости силы трения становится соизмеримыми с силами инерции, которые инициируются еще и силами поверхностного натяжения (зона В). Затем происходит потеря устойчивости ламинарного потока, он турбулизируется, а ламинарный подслой уменьшает свою толщину (зона С). [c.301]

Теория возникновения и развития поверхностной конвекции и практический опыт свидетельствуют о значительной роли величины продольного градиента поверхностного натяжения. Поскольку теория кратковременного контакта фаз рассматривает массопередачу на начальном участке, механизм поверхностной конвекции целесообразно исследовать именно в этих условиях. Специфика процесса хемосорбцип, связанная с существенно большей скоростью переноса по сравнению со скоростью при физической массопередаче, предполагает возможность значительного изменения величины поверхностного натяжения. [c.102]

Сравнивая скорости восстановления кислорода, рассчитанные по уравнению (3,2) при допущении, что кислород переносится через пленку по чисто диффузионному механизму, с экспериментально полученными данными (табл. 17), убеждаемся в том, что последние во всех случаях, в том числе и для толщин, которые меньше толщины диффузионного слоя, принимаемой для неразмешиваемых электролитов с естественной конвекцией, больше теоретически рассчитанных. Это является убедительным доказательством того, что эффективная толщина диффузионного слоя составляет всего часть слоя электролита, нанесенного на поверхность катода. Иными словами, мы приходим к выводу, что конвекционный перенос кислорода имеет место в тонких слоях элeктpoJштoв. Последний, как будет показано ниже, связан с саморазмешиванием, возникающим в тонких слоях вследствие изменения концентрации электролита и поверхностного натяжения в различных точках пленки. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология