Механизм конвективной

Механизм конвективной диффузии накладывается на молекулярный перенос, характерный для ламинарного движения и по мере усиления турбулентности потока становится преобладающим фактором. Скорость массоотдачи увеличивается и в соответствии с уравнением Фика (11.15) может быть представлена следующим образом [c.71]

По условиям теплоотдачи от стенки к жидкости следует различать зону нагрева и неразвитого кипения и зону развитого кипения. В первой зоне перенос тепла от стенки к жидкости определяется обычным механизмом конвективного теплообмена. Значение коэффициента теплоотдачи от стенки к раствору в этой зоне определяется скоростью движения и теплофизическими свойствами жидкости и обычно выражается в виде зависимости критерия Нуссельта от критериев Рейнольдса и Прандтля. [c.211]

Группа уравнений (3.8) отражает механизм конвективного переноса массы и тепла внутри каждой из фаз, однако не является замкнутой системой уравнений полной математической модели полидисперсной ФХС. При построении такой системы можно условно выделить три этапа. [c.139]

Структура типа поршневой поток с продольным перемешиванием (диффузионная модель). Эта структура является обобщением рассмотренной выше модели идеального вытеснения, когда на механизм конвективного переноса накладывается механизм диффузионного переноса. При этом диффузионный механизм рассматривается как модельный механизм, который характеризуется некоторым эффективным коэффициентом диффузии В. В частном случае это может быть собственно молекулярная диффузия, однако чаще с помощью этого механизма моделируются эффекты неравномерности профиля скоростей по сечению аппарата, влияние турбулентной диффузии и т. п. [c.111]

Перечень формул, полученных рядом авторов для расчета теплоотдачи в гладких и шероховатых трубах на основе различных вариантов аналогии переноса тепла и импульса, представлен в табл. 7.4. Приведенные формулы показывают эволюцию развития аналогии переноса тепла и импульса по мере расширения представления о структуре потока и совершенствования механизма конвективного теплопереноса в трубах и каналах, что позволило расширить область ее применения на весьма широкий диапазон чисел Ке и Рг, а также учесть геометрию мелкомасштабной шероховатости. Это стало возможным благодаря де- [c.358]

Со сложным механизмом конвективного теплообмена связаны трудности расчета процессов теплоотдачи. Точное решение задачи о количестве тепла, передаваемого от стенки к среде (или от среды к стенке), связано с необходимостью знать температурный градиент у стенки и профиль изменения температур теплоносителя вдоль поверхности теплообмена, определение которых весьма затруднительно. Поэтому для удобства расчета теплоотдачи в основу его кладут уравнение относительно простого вида, известное под названием закона теплоотдачи, или закона охлаждения Ньютона [c.277]

Выявление значимости отдельных механизмов конвективно-дисперсионного переноса и схематизация структуры миграционного потока (в гомогенных породах) [c.484]

При кипении жидкости в условиях вынужденного движения, так же как и при кипении в большом объеме, значение коэффициента теплоотдачи определяется соотношением между интенсивностью механизма переноса тепла, обусловленного процессом парообразования, и интенсивностью механизма конвективного теплообмена в однофазной среде. Однако если при кипении в большом объеме мош ность первого механизма даже при относительно низких удельных тепловых потоках д много больше мощности второго, то в условиях вынужденного движения интенсивность обоих эффектов может оказаться соизмеримой при любом значении д. [c.39]

Оценим теперь дополнительный перепад давления, обусловленный наличием ПАВ в жидкости. Хотя в действительности форма поверхности пузыря в передней и форма задней части несколько различаются (радиус кривизны задней шапки больше передней), для простоты будем считать их одинаковыми сферическими с радиусом, равным радиусу капилляра. Длина пленки жидкости, заключенной между стенкой и пузырем, равна /. Присутствие ПАВ в жидкости, обтекающей неподвижный пузырь, приводит к переносу ПАВ к поверхности пузыря механизмом конвективной диффузии. В результате на поверхности пузыря образуется неоднородное распределение ПАВ. ПАВ сносится к корме пузыря и там накапливается. Увеличение ПАВ приводит к уменьшению Е. Следовательно, Е уменьшается от фронта пузыря к корме. В итоге давление в корме пузыря становится больше, чем перед пузырем, и разность — р, должна увеличивать скорость движения пузыря. [c.457]

Согласно первому уравнению (5.170), поток влаги входит в псевдоожиженный слой за счет конвективного потока дисперсного влажного материала (левая часть первого уравнения), а от входного сечения непосредственно в слой дисперсного материала влага поступает за счет двух механизмов конвективного потока и вследствие диффузии при этом во входном сечении будет происходить скачок влагосодержания материала. Второе уравнение (5.170) означает отсутствие скачка влагосодержания в материале в выходном сечении слоя, что возможно только при равенстве нулю градиента влагосодержания в этом сечении. [c.328]

Передача тепла в движущейся жидкости происходит по механизму конвективного теплообмена, который осуществляется как за счет переноса тепла током жидкости, так и. за счет теплопроводности [c.166]

Физическое содержание и форма записи элементарного конвективного переноса компонента аналогичны конвективному переносу теплоты (3.2), что также объясняется одинаковым механизмом конвективного переноса массы вещества и его теплосодержания. [c.347]

В зоне развитого кипения перенос тепла от жидкости к стенке также происходит по механизму конвективного переноса, однако определяющую роль играет турбулизация пограничного слоя, вызываемая образованием, ростом и отрывом от стенки паровых пузырьков. Форма и размеры последних определяются действием сил поверхностного натяжения на границе твердой, жидкой и паровой фаз, а также сил динамического давления потока на пузырек. [c.212]

Описанный испаритель характеризуется высоким коэффициентом теплопередачи. В значительной степени это связано с тем, что благодаря интенсивной бомбардировке поверхности жидкостной пленки струями и каплями жидкости в ней получают активное развитие турбулентные пульсации, определяющие механизм конвективного теплопереноса в пленке. [c.309]

Возможность движения невозмущенной жидкости в порах связана с размерами пор. В порах большого поперечного размера, т. е. когда размер пор значительно больше размера молекул, движение жидкости достаточно интенсивно, а перенос вещества соответствует механизму конвективной диффузии. По мере сближения размера молекул с диаметром пор движение жидкости будет уменьшаться, и вещество будет переноситься в основном с помощью механизма молекулярной диффузии. При возмущении жидкой фазы механизм переноса может и в больших порах быть молекулярным, и в малых — конвективным. [c.25]

В первой зоне пар образуется при испарении на внешней поверхности пленки (граница раздела жидкость — пар). Здесь теплоотдача определяется гидродинамикой жидкости в пленке, т. е. действует механизм конвективного переноса теплоты. В зоне развитого [кипения паровые пузыри образуются на поверхности нагревателя и уходят через пленку, турбулизируя ее, в паровое пространство. [c.54]

Перенос тепла в жидких металлах также изучался в большом числе эксперименталь шх работ. При малых скоростях течения металла перенос тепла происходит при помощи кондукционного механизма. Конвективный перенос тепла в жидких металлах может [c.202]

Уравнения (6.85) представляют собой материальный баланс по влаге в материале на входе (1 = 0) и выходе 1 = Ц из псевдоожиженного слоя. В условиях (6.85) полагается, что поток дисперсного материала входит в псевдоожиженный слой за счет конвективного потока (левая часть первого уравнения), но от входного сечения непосредственно в слой дисперсный материал поступает уже за счет двух механизмов конвективного потока и вследствие некоторой односторонней диффузии в сечении /==0. При этом во входном сечении происходит скачок влагосодержания в материале. Второе уравнение граничных условий (6.85) означает отсутствие скачка концентрации влаги в материале в выходном сечении псевдоожиженного слоя, что возможно только при равенстве нулю градиента влагосодержания в выходном сечении. Формальные граничные условия (6.85) приближенно могут выполняться для про- [c.183]

Продолжительность химической индукции, которая может быть различной для каждой системы, экспериментально изучена на ряде примеров химического осаждения. Время индукции зависит от природы образующегося соединения, от концентрации растворов, от применяемого метода осаждения и от условий массопере-носа, происходящего по механизму конвективной диффузии. Так, [c.54]

Выбор наиболее надежных значений коэффициентов В должен проводцться с учетом данных по радиальной теплопровод-ности зернистого слоя, приведенных в разделе IV. 3 (рис. IV. 10) так как механизмы конвективного переноса тепла и вещества совершенно одинаковы. На рис. III. 5 показана зависимость по формуле (IV. 37), которая удовлетворительно описывает опытные данные различных исследователей для радиальной теплопроводности в слое шаров. [c.95]

Полученное решение дает математическое описание механизма конвективного теплообмена при воздействии акустических колебаний для целого класса явлений и поэтому имеет бесчисленное множество решений. Однако эти уравнения при определенных граничных условиях, как правило, не могут быть решены без существенных упрощений. Решения же, полученные после упрощений, в весьма малой степени могут быть использованы для расчета теплообмена в технических задачах. Поэтому изучение теплообмена основывается на экспериментальных данных, базирующихся на строгих теоретических положениях. Такой теоретической базой современного эксперимента является теория подобия, позволяющая получить решение для различных задач в критериальной форме. [c.134]

При а,/а >2 механизм конвективного переноса теплоты не проявляется и тогда принимают [c.138]

Третья часть состоит из семи глав. В первой из них излагается теория подобия. Одна из глав, вследствие большого значения зависимости между движением жидкости и вынужденной конвекцией, посвящена динамике жидкости. Третья глава, служащая введением в теорию конвекции, посвящена зависимости между коэффициентами теплопередачи и теплоотдачи, влиянию отложений накипи, средней разности температур в теплообменниках при противотоке, прямотоке и перекрестном токе и измерению температур поверхности. Теплоотдача вынужденной и свободной конвекцией составляет содержание четырех последних глав. Здесь рассмотрена теплоотдача при течении жидкостей внутри труб, течении жидкостей снаружи труб, при конденсации и кипении. Приводятся фотографии, иллюстрирующие механизм конвективных токов, и графики распределения скорости и температуры. Для составления расчетных зависимостей, рекомендуемых в различных случаях, опытные данные, полученные многими авторитетными исследователями, нанесены на графики экспериментальные пределы изменения различных факторов сведены в таблицы. Рассмотрены оптимальные условия работы теплообменников даны применительно к процессам передачи тепла методы определения экономической скорости жидкостей в теплообменниках и оптимальной разности температур. [c.13]

Сушка рулонных материалов на сушильных барабанных машинах лвляется одним из наиболее эффективных методов сушки. Этот вид сушки представляет собой сочетание контактной сушки материала на поверхности греющих барабанов и конвективной сушки в пространстве между барабанами. Поскольку механизм сушки влажных материалов на сушильных барабанных машинах значительно сложнее, чем механизм конвективной сушки, исследование данного процесса традиционными методами наталкивается на ряд затруднений. В результате этого, для расчета барабанных машин в настоящее время используются уравнения полуэмпирического типа, включающие в себя значительное количество эмпирически определяемых параметров, число и численные значения которых меняются даже при незначительных изменениях конструкции сушильных машин. Этим объясняется также и то обстоятельство, что для данного процесса до сих пор не определены коэффициенты массоотдачи для 1-го и 2-го периодов сушки, отсутствие которых затрудняет анализ и поиск скрытых резервов повышения эффективности процесса сушки. [c.63]

Важный класс процессов переноса связан с текучими средами (такими, как воздух, инертные газы и азот), которые в значительной степени являются непоглощающими и неизлучающими. В этом случае механизмы конвективного переноса в жидкости и переноса тепла излучением на поверхности могут считаться по существу не зависящими друг от друга, хотя и могут взаимодействовать между собой через граничные условия. Если температура стенки при этом задана, то радиационный перенос тепла можно рассчитывать независимо от характера течения, используя известные свойства поверхности, температурные и соответствующие геометрические параметры (см., например, работу [82]). Аналогичным образом естественноконвективное течение жидкости и характер теплопередачи могут быть определены, исходя из заданного граничного условия для температуры и свойств жидкости. [c.484]

На участке, где толщина условного перегретого слоя превышает отрывной диаметр пузырька, можно предположить, что теплоперепос от стенки осуществляется тремя различными механизмами конвективный теплообмен без кипения теплосъем при образовании и росте пузырьков размером Z) 8 (z) теплосъем за счет паропроизводительности пузырьков размером 0 = Ь (z). [c.98]

Растворение ксантоге-ната осуществляется в две стадии. Сначала происходит набухание, затем идет собственно растворение. На первой стадии транспортировка растворителя происходит быстро за счет смачивания, т. е. по механизму конвективной диффузии. Через 1 мин (рис. 5.2) процесс завершается на 93% от своего равновесного значения, которое устанавливается через 20—40 мин [5]. Однако количество первоначально проникшей щелочи оказывается недостаточным для полного растворения ксаитогената. В то же время поры в ксантогенате заполнены, и дальнейшая транспортировка щелочи в ксантогенат может осуществляться только по механизму медленно протекающей молекулярной диффузии. [c.108]

Процесс выравниванЕм концентраций можно значительно ускорить, заставив газ и, в особенности, жидкость двигаться, т. е. включив в работу механизм конвективного переноса молекул растворенного вещества. В этом случае локальные концентрации растворенного компонента в основной массе жидкости быстро выравниваются за счет конвективного переноса, турбулентной и вихревой диффузии, а процесс молекулярной диффузии лимитирует скорость переноса молекул только в очень тонком слое, прилегающем к поверхности раздела фаз. Чем выше скорость движения жидкости, тем этот слой тоньше. Вопросы, связанные с механизмами и расчетами процессов конвективной диффузии, подробно рассматриваются в разделе 5.2. [c.26]

Влияние скорости вращения ротора на массопередачу, очевидно, прежде всего должно проявляться при массопередаче в паровой фазе. Анализируя ранее приведенные данные, мы убедились, что при изменении и от 0,317 до 1,75 м/с величина Ну заметно уменьшается. Можно предположить, что эта тенденция к снижению Ну сохранится и при более высоких и вплоть до Г/крит- Необходимо выяснить, является ли снижение Ну (и соответствующее возрастание Nuдy) при увеличении и следствием воздействия на массопередачу только вихрей Тейлора или речь идет о сложном механизме конвективного массопереноса, в котором величина диффузионного потока определяется одновременно и интенсивностью турбулентных пульсаций скорости потока и вихрями Тейлора. Для последующей проверки была принята вторая концепция. [c.93]

Механизм конвективного массообмена и теплообмена аналогичен и для выражения скорости того и другого процесса применяются сходные но форме уравнения. Метод моделирования тепловых и диффузионных процессов, впервые примененный Тома [5], экспериментально и теоретически обоснован в работах Нуссельта [6], Я. М. Рубинштейна [6] и др. [7]. Поэтому в дальнейшем мы будем в равной мере пользоваться уравнениями помассо-и теплообмену, не делая по этому поводу оговорок. [c.214]

Массоперенос к поверхности растущих частиц происходит по механизму конвективной диффузии. Интенсивность массопереноса увеличивается при перемешивании среды, причем в большей степени для крупных частиц, чем для мелких, если твердая фаза взвешена в потоке [13, с. И]. Это связано с тем, что частицы твердой фазы не полностью увлекаются потоком и происходит их обтекание средой. Обтекание обеспечивает контакт частицы с непрерывно обновляющимся раствором (паром), наименее обедненным кристаллизантом в результате роста. Скорость обтекания возрастает с увеличением размера частиц, что ускоряет рост более крупных частиц. Однако если вес частицы превысит тот, который может преодолеть подъемная сила потока, то частица осядет на дно кристаллизатора. У поверхности осевшей частИцы происходит замедление движения потока из-за тормозящего действия неподвижных адсорбционных слоев раствора [14]. Такое торможение оказывается тем сильнее, чем больше размер частицы. Таким образом, с увеличением размера частицы интенсивность массопереноса к ее поверхности сначала возрастает, а затем уменьшается. Влияние массопереноса на захват примеси особенно заметно в случае аморфных глобул, на поверхности которых протекают процессы, как правило, опережающие (V массоперенос [15], однако он играет роль и при сорбции кристал-"Х лами, хотя на их поверхности часто протекают медленные сорбцион- ные процессы [16 17, с. 169 18]. [c.17]

К 0,15 кг1м . Зависимость конвективной теплопроводности от д начинает проявляться при разных I, что определяется величиной /гр. Для целлюлозы с меньшей удельной массой механизм конвективной теплопроводности вступает в действие при меньших I, чем для целлюлозы с большей удельной массой. Например, для целлюлозы при температуре 90°С величина Ха больше величины X примерно в 3,6 раза при = 0,15 кг/м , в 1,6 раза —при 1 =0,3 кг1м , в 1,25 раза — при = 0,5 кг/м и лишь в 1,05 раза — при д=0,95 кг/м [c.75]

Итак, в условиях низких дозвуковых скоростей вторичные течения, возникающие в области взаимодействия пограничных слоев, сравнительно невелики, т.е. достигают величин порядка нескольких процентов скорости набегающего потока. Однако несмотря на малость, они приводят к возмущению продольного сдвигового потока, в значительной степени определяя структуру турбулентных пристенных течений в окрестности линии пересечения плоских поверхностей. В частности, тот факт, что темп нарастания пограничного слоя в биссекторной плоскости двугранного угла несколько меньше, чем в двумерной области, следует отнести за счет утоньшающего воздействия поперечных течений. Не случайно в случае изменения направления их движения на противоположное, как это имеет место при ламинарном обтекании, пограничный слой в плоскости симметрии становится значительно более развитым [39 ]. Вторичные течения воздействуют как механизм конвективного переноса в плоскости, нормальной к направлению основного потока. Как с,тедует из [61] на основе оценки членов первого порядка, эти течения конвектируют количество движения, завихренность основного потока, а также полную энергию среднего движения. Воздействуя на распределение изотах, поперечные потоки существенно изменяют также протяженность области взаимодействия, коэффициент поверхностного трения, тепловой поток к стенке [148] и другие характеристики вязкого течения в угле. [c.122]

Перенос тепла через границу обусловлен двумя механизмами. Первый из них — механизм теплопроводности — не связан с перемещением макроскопических объемов (не отдельных молекул) вещества второй механизм — конвективный — определяет перенос теп.иа с макрообъемами вещества. Однако такое разделение является черес-чур грубым. В ряде случаев, типичными примерами которых являются турбулентное движение и движение жидкости в пористой среде, возможно некоторое промежуточное положение, когда в переносе тепла существенны, помимо теп.повых флуктуаций и переноса со средним движением, еще и перенос со случайными мелкомасштабными отклонениями от среднего движения. При рассмотрении одних лишь осредненных характеристик движения удобно объединять все флуктуационпые механизмы одним общим термином — теп-чопровод-ность. Чтобы подчеркнуть отличие от обычного (молекулярного) механизма переноса, вводят понятия конвективной диффузии и теплопроводности в пористой среде. Поток тепла за счет такого объединенного механизма теплопроводности определяется выражением [c.239]