Конвекционная диффузия

В горизонтальных резервуарах отношение площади соприкосновения топлива с воздухом к объему топлива больше, чем в вертикальных резервуарах, поэтому содержание воды в топливе, находящемся в горизонтальном резервуаре, изменяется быстрее, чем в топливе, залитом в вертикальный резервуар. В наземных резервуарах температура топлива меняется больше, чем в подземных, что создает условия для возникновения конвекционных токов. Под их действием диффузия молекул воды в топливе усиливается, в связи с чем содержание воды в топливе при наземном хранении изменяется быстрее, чем при подземном. Таким образом, изменение темпера- [c.315]

Полярография B проточном электролите. XI. Конвекционная диффузия к цилиндрическому электроду. [c.80]

Другие расчеты, основанные на применении дифференциальных уравнений конвекционной диффузии для процессов осаждения, дали сходные результаты [667] и не будут здесь приводиться. [c.318]

Действие добавок хромата связано также с ростом. плотности тока в порах отлагающегося на катоде слоя хромовой пленки и увеличением скорости движения ионов СЮ и СЮд, которая становится выше скорости конвекционной диффузии этих ионов к катоду [50]. [c.377]

Коэффициенты диффузии в жидкости, движущейся в зернистом слое. Постоянное во времени поле концентраций. Конвекционное перемешивание возникает в жидкости, движущейся в зернистом слое, задолго до возникновения турбулентных пульсаций в текущей жидкости. Причина этому — смешение потоков жидкости при обтекании отдельных элементов зернистого слоя. Вследствие этого даже при самых малых скоростях движения жидкости в зернистом слое к коэффициенту диффузии, обусловленному молекулярным переносом >о, добавляется коэффициент конвекционной диффузии Ок. Как и коэффициент турбулентной диффузии (см. стр. 202), эта величина по размерности является функцией произведения эквивалентного диаметра слоя и скорости жидкости [c.207]

Помимо выделения водорода, на катоде протекают процессы восстановления анионов С10 и СЮз, поступающих в катодное пространство вместе с анолитом через диафрагму. Скорость этих процессов определяется скоростью подвода ионов СЮ и СЮз к катодной поверхности за счет конвекционной диффузии [c.167]

Перемешивать растворы можно различными способами. Например, можно пропускать через раствор по стеклянной трубке струю какого-либо индифферентного газа. Некоторое перемешивание происходит также при неравномерном нагревании раствора, достигаемом при смещении пламени горелки от центра дна стакана к его краю и вызывающем возникновение в жидкости конвекционных токов. С повышением температуры раствора увеличивается скорость диффузии и, кроме того, вследствие понижающейся при нагревании вязкости жидкости уменьшается сопротивление ее движению ионов через раствор, что улучшает условия электролиза. [c.438]

С повышением температуры скорость коррозии в морской воде растет, что определяется увеличением скорости электрохимической реакции и падением омического сопротивления электролита, а также интенсификацией конвекционных потоков, которые ускоряют процессы диффузии растворенного кислорода в воде. Известно, что изменение температуры электролита от 20 до 40 °С приводит к ускорению коррозионных процессов примерно в 2 раза. [c.186]

Если имеется сосуд, разделенный на две половины тонкой диафрагмой и содержащий но обе стороны от диафрагмы два различных газа при одинаковых температуре и давлении, то после удаления диафрагмы будет происходить смешение этих двух газов, вызываемое беспорядочным движением молекул газа. Процесс чистой диффузии газа определяется как самопроизвольное перемешивание, происходящее при отсутствии конвекционных токов и градиентов давления. [c.166]

Следуя аргументации, изложенной в разделе 1П-3-3, можно было бы ожидать, что при малом времени экспозиции жидкости газу концентрация свободного амина в растворе не должна существенно изменяться в ходе абсорбционного процесса и порядок реакции будет псевдопервым. При более же продолжительном времени контакта жидкости с газом наблюдалось бы истощение свободного амина у поверхности, и по прошествии достаточно длительного времени экспозиции скорость абсорбции полностью определялась бы диффузией СОа и амина к реакционной зоне, что соответствует режиму мгновенной реакции . Соображения, изложенные в разделе И1-3-3, позволяют предсказать поведение системы по прошествии различных промежутков времени. Однако в действительности, как было установлено Брианом и др. , скорость абсорбции продолжает соответствовать режиму реакции псевдопервого порядка даже через столь длительное время, когда должно быть существенное обеднение амином у поверхности и расчет скорости абсорбции следует проводить при предположении о мгновенности реакции. Причина этого, вероятно, состоит в том, что изменения поверхностного натяжения в процессе реакции приводят к нестабильности поверхности жидкости, порождающей конвекционные токи последние доставляют свежий раствор амина из основной массы к поверхности, предотвращая его истощение там. [c.249]

В тех случаях, когда реакция протекает с изменением числа молекул, процессы диффузии будут осложняться возникновением конвекционных токов веществ. Если общий поток молекул вида 1 складывается из диффузионного и конвек- [c.20]

Транспорт вещества внутри пористого тела (каталитического зерна) осуществляется диффузией либо массовым (конвекционным) потоком. На величину потока внутрь зерна влияет соотношение [c.269]

Аппараты идеального вытеснения. Принимается, что ноток через аппарат идет без какого-либо перемешивания между элементарными слоями. Отсутствуют противоположные конвекционному потоки веш ества за счет диффузии и тепла за счет теплопро- [c.97]

Наиболее характерным катодным процессом в подземных условиях является кислородная деполяризация с преобладанием торможения транспорта кислорода к металлу. Транспорт кислорода в почве или грунте к поверхности корродирующего металла осуще-стр)ляется направленным течением газообразной нли жидкой фазы, конвекционным перемешиванием этих фаз или диффузией кислорода в газообразной или жидкой фазе (рис. 275). [c.384]

Вследствие большой разности температур и плотностей в зоне горения и окружающей среде созда ются значительные вертикальные скорости движения горячих газов, которые приводят к разрежению вблизи конвекционной колонки, куда устремляется воздух из окружающей атмосферы. Это ускоряет процесс диффузии воздуха в конвекционную колонку, который в свою очередь охлаждает горячие газы, увеличивая их плотность и уменьшая скорость. [c.20]

Подобным же образом в большинстве других гетерогенных процессов общая скорость сильно зависит от перемешивания. Последнее может происходить самопроизвольно при соответствующей разнице в удельных весах слоев данной фазы, обусловленной различием их состава или их температуры (конвекционные токи). Однако более эффективным обычно является искусственное перемешивание механическим или другим путем. Значение диффузии и для подобных способов проведения процесса полностью не исчезает. [c.488]

Скорость переноса вещества от ядра потока к границе раздела фаз или в обратном направлении, т. е. массоотдача, так-ким образом, зависит как от молекулярной, так и от конвективной диффузии, однако основное сопротивление переносу вещества оказывает пограничный слой, так как скорость молекулярной диффузии значительно меньше конвекционной. [c.300]

При развитом турбулентном течении ( Ке > 10000 ) и горизонтальном расположении труб реактора обеспечивается одинаковое время пребывания всех частиц в реакторе, а при вертикальном конвекционные токи и молекулярная диффузия могут во много раз изменить соотношение , где — среднее [c.129]

Закон Фика дает возможность измерять коэффициенты диффузии. Для этого раствор вещества, коэффициент диффузии которого необходимо определить, осторожно приводят в контакт с чистым растворителем, добиваясь того, чтобы между ними образовалась по возможности более резкая граница. Систему оставляют на длительное время в условиях, исключающих конвекционное перемешивание, что достигается при строгом сохранении постоянства температуры и предохранении системы от сотрясения. Через некоторое время определяют новое распределение концентраций в системе и по уравнению (3.4) вычисляют коэффициент диффузии. [c.42]

Вдоль стенок возникают конвекционные токи, а между стенками—термодиффузия в результате диффузии и конвекции внизу концентрируется более тяжелый компонент, вверху—более легкий. При соизмеримых скоростях конвекции и диффузии коэффициент [c.253]

Дифс[)узия в студнях отличается от диффузии в жидкостях тем, что здесь отсутствует перемешивание и невозможно образование конвекционных потоков, почти всегда имеющих место в жидких растворах. [c.372]

Под конвекцией понимают процесс переноса вещества аэро- или гидродинамическим потоком, т. е. за счет движения макроскопических объемов среды. Это движение обусловлено разностью плотностей в различных точках объема, возникающей вследствие различия температур или концентраций (свободная конвекция), или принудительным перемещением среды (вынужденная конвекция). Иногда по аналогии с молекулярной диффузией это перемещение называют конвекционной диффузией, хотя эти процессы обусловлены различными причинами и имеют разные механизмы. В случае, когда в конвекционном потоке наблюдаются нерегулярные пульсации скорости, приводящие к перемещению чвстиц в различных направлениях, конвекционный перенос вещества может быть назван турбулентной или вихревой диффузией. [c.42]

В результате изменения концентраций в приэлектродных слоях возникает диффузия, которая способствует некоторому выравниванию концентраций вещества. Кроме того, процесс электролиза сопровождается самопроизвольным движением электролита под влиянием джоулева тепла и газовыделения на электродах. Возникающие при этом конвекционные токи жидкости направлены обычно вниз у анода и вверх у катодной поверхности. В еще большей степени процесс конвективной диффузии проявляется при циркуляции или перемешивании электролита. Следовательно, для точного фиксирования концентрированных изменений, возникающих у электродов при электролизе, необходимо учитывать особенности конвективной диффузии- [c.269]

Конвекционная диффузия формально может быть описана уравнением, аналогичным по форме уравнению Фика, которое решается совместно с уравнением Фика и уравнением движения потока вязкой жидкости Навье — Стокса. Однако ввиду сложности одновременно протекающих на подвижной границе раздела фаз явлений строгое решение этих уравнений практически невозможно. Поэтому при расчете процессов массообмена учитывают только молекулярную диффузию (что допустимо в ряде случаев, например при относительно малых скоростях взаимного перемещения контактирующих сред) и решают уравнение Фика при ряде допущений либо привлекают упрощенные модельные представления, обычно основанные на представлении градиента концентрации как движущей силы процесса (двухпленочная модель Льюиса и Уитмена, пенетрационная модель Хигби, модель Кишиневского — Данк-вертса и др.). [c.45]

В гелях н студнях (как и в растворах) могут протекать разнообразные химические реакции. Но из-за того, что в студнях и гелях отсутствуют перемешивание и конвекционные токи, реакции в них имеют специфичный характер. В растворах есть полная возможность быстро привести реагирующие вещества в соприкосновение, что обеспечивает высокую скорость реакции. В гелях и студнях реагирующие вещества соприкасаются только в результате медленно протекающего процесса диффузии, поэтому химические реакции Б студнях идут с небольшой скоростью, причем в соседних участках студня могут возникнуть независимо одна от другой различные реакции. [c.239]

Метод ионных подвижностей — ионофорез применяют для разделения и очистки неорганических веществ. Он основан на использовании различий в числах переноса ионов отдельных компонентов раствора в электрическом поле. При сочетании достаточно высокого градиента потенциала с противотоком растворителя замедляется движение менее подвижных ионов, в то время как более подвижные проходят навстречу растворителю. Эффективность разделения ионов возрастает с уменьшением диффузии и различных конвекционных потоков, вызываемых тепловым движением ионов и молекул. Поэтому специальные разделительные трубки заполняют мелкозернистым инертным материалом либо применяют кассеты из параллельно расположенных крупнопористых мембран, ограничивающих тепловое движение ионов и молекул вдоль потока растворителя. Применяемые в разделительных трубках крупнопористые мембраны легко проницаемы и для анионов, и для катионов. [c.106]

На больших глубинах скорость коррозии ниже, чем в поверхностных слоях (рис. 6). Средние скорости коррозии углеродистой стали уменьшаются с глубиной погружения, а степень местных поражений повышается. Рост глубины каверн связан с неравномерностью обрастания поверхности металла живой и неживой органикой и образованием пар дифференциальной аэрации из-за неодинакового притока кислорода к отдельным участкам поверхности. Низкие скорости коррозии могут быть объяснены низкой температурой и малой скоростью перемещения слоев воды, что уменьшает приток кислорода вследствие диффузии и конвекционных токов. [c.19]

За период с 1856 г. в области термической диффузии не проводилось сколько-нибудь практически важных работ до 1938 г., когда эффективность процесса удалось повысить путем объединения термической конвекции с термической диффузией для разделения изотопов хлора [6]. Схема предложенной колонны представлена на рис. 2. Температурный градиент в этом случае горизонтальный, а горячая и холодная стенки расположены вертикально. Конвекционный поток поднимается у горячей стенки и опускается у холодной. Молекулы, диффундирующие к горячей стенке, поднимаются потоком вверх по колонне. Если, как показано на схеме, в верху колонны расположен резервуар, то продукт, накапливающийся у горячей стенки, или верхний продукт, будет концентрироваться в этом резервуаре. Исследователи [6] использовали противоток в процессе термической диффузии. Таким путем удалось достигнуть разделения в значительно более крупных масштабах. Б конвекционной колонне скорость разделения обратно пропорциональна седьмой стенени ширины зазора и перепаду температур. Степень разделения пропорциональна длине L колонны (иногда называемой также высотой колонны). [c.28]

В 1942 г. было опубликовано сообщение [31], что при разделении методом термической диффузии смеси к-гептана (молекулярный вес 100,1) и к-бутанола (молекулярный вес 74,1) в соотношении 1 1 спирт концентрировался у холодной стенки. Измерением диэлектрических констант и молекулярной поляризации удалось показать, что в смесях с к-гептаном к-бута-нол не поляризован и не находится в ассоциированном состоянии. Это привело исследователя к выводу, что концентрирование того или иного компо-пента в низу конвекционной колонны определяется плотностью, а не молекулярным весом. [c.29]

Хотя в области промышленного использования непрерывной термической диффузии опубликовано значительно меньше сведений, чем по аналитическому применению этого метода, все же описаны многочисленные колонны непрерывного действия различных типов. Эти колонны изготовлялись горизонтального или вертикального конвекционного типов. [c.39]

Как упом инашось выше, толщина диффузионного слоя изменяетсч в, зави-си мо сти от поло Ж ения электрода, оияы тока, конвекционной диффузии раствора и наличия механического (Перемешива ния. [c.26]

Такая зависимосРБТПТЗволяет считать, что скорость восстановления гипохлорита на катоде и окисления на аноде ограничивается конвекционной диффузией гипохлорита из объема к электродным поверхностям. Тогда для снижения потерь выхода по току по этой причине следует уменьшать диффузию гипохлорита к электродам, повышать плотность тока или увеличивать скорость циркуляции раствора между электродами. [c.373]

Мы привели этот расчет, чтобы показать, что конвекционная диффузии может достичь весьма значительной величины, а молекулярной диффузией можно пренебречь отш будет, новидимому, во много раз ниже, чем у торцевых уплотнеиин. [c.9]

Аппараты идеального вытеснения. Принимается, что поток через аппарат осуществляется без какого-либо перемешивания между элементарными цилиндрическими слоями по оси потока. Отсутствуют противоположные конвекционному потоки вещества за счет Л1олокулярной или турбулентной диффузии и поток тепла [c.56]

В тех случаях, когда реакция протекает с изменением числа молекул, процессы диффузии будут осложняться возникновением конвекционных токов веш ества. Если обпщй поток молекул складывается из диффузионного и конвекционного токов, его скорость можно записать уравнением [c.271]

Из данных табл. (IV. 1) видно, что частица размером 10 мкм оседает на 1 см в течение 28 с, а частица с радиусом 0,01 мкм это же расстояние пройдет в течение года. Осаждению таких мелких частиц мешают даже незначительные толчки, сотрясения, перепады температур, вызывающие образование конвекционных токов в системах. Кроме того, частицы золей вовлекаются в молекулярнокинетическое движение среды и при их множестве действует закон диффузии для дисперсной фазы (см. следующий раздел). Поэтому образующийся градиент концентрации при осаждении вызывает диффузию частиц золя в прогивоположиом направлении, что также тормозит (а может и остановить) осаждение дисперсной фазы. [c.190]

Термическая диффузия. Этот сравнительно новый метод позволяет раздел5 ть циклопарафиновые углеводороды по степени их цикличности. Сущность метода заключается в том, что в кольцевом зазоре колонки типа труба в трубе создается температурный градиент. Это достигается нагреванием до 100—170 °С одной стенки и охлаждением до 4—20°С другой. Разность температур двух стенок, ограничивающих кольцевой зазор, вызывает конвекционный поток вверх вдоль горячей трубы и вниз вдоль холодной. Молекулы исходной смеси беспрерывно движутся и разделяются по своим физическим свойствам, в основном по плотности и вязкости, в результате термодиффузии одни типы молекул удаляются от горячей стенки и стекают по холодной стенке вниз, а другие, наоборот, участвуют в восходящем потоке по горячей стенке и концентрируются наверху. Если при достижении равновесия отбирать порции по высоте колонки, то можно получить фракции различного состава. Обычно по высоте колонки имеется 10 кранов. Для термодиффузии применяются колонки высотой 1700 мм, зазором 0,2—0,25 мм, объемом кольцевого пространства 28 мл. Продолжительность разделения одной пробы около 200 ч. [c.59]

При повьппении температуры возрастает коэффициент диффузии, соответственно возрастает величина предельного тока. При этом уменьшается величина поляризации. При перемешивании электролита повышается скорость подвода разряжающихся поноп к поверхности электрода. В результате увеличивается предельный ток. Даже если раствор не перемешивается специально, в нем в процессе электролиза возникают конвекционные потоки из-за концентрационных изменений и неравномерного разогрева электролита. Более значительные конвекционные потоки возникают из-за движения газовых пузырьков, образующихся в ряде случаен на электродах. Такое естественное перемешивание также увеличивает предельную плотность тока. [c.354]

Возбуждение. Раньше мы рассмотрели процесс возбуждения атомов и ионов и нашли связь между интенсивностью спектральных линий и концентрацией свободных атомов в плазме. Но целью спектрального анализа является определение концентрации в анализируемом образце, а не в источнике света. Очевидно, что из-за сложности и многообразия процессов, протекающих при введении веществ, концентрации отдельных компонентов пробы по отношению друг к другу в плазме и в исходном образце могут сильно различаться. Эта разница еще больше увеличивается из-за различного поведения атомов в самом источнике света. Пары одних элементов равномерно заполняют все светящееся облако источника, а пары других — лишь попадают в его определенную часть (рис. 137). Вследствие конвекционных потоков в плазме и отличной скорости диффузии различных атомов (нз горячей зоны источника в окружающее пространство) времяпребывания паров в светящемся облаке для каждого элемента оказывается различным. [c.237]

Явление терлшческой диффузии применительно к смесям жидких углеводородов рассматривалось [25 ] с позиций теории клеточной модели жидкого состояния. Исследователи приходят к выводу, что для углеводородных систем молекулярная масса в меньшей степени определяет нанравление перемещения разделяемых молекул, чем количество энергии, требуемой для выделения молекулы из дырки в структуре жидкости. Опыты этих авторов показали, что нри разделении в конвекционной колонне углеводороды располагаются в последовательности (от верха к низу колонны) легкие н-алканы, тяжелые к-алканы, изоалканы, цикланы, моноциклические ароматические углеводороды и бициклические ароматические углеводороды. Правильность этого ряда была в значительной части подтверждена и последующими работами. [c.30]

С того времени, как Клюзиус п Диккель выдвинули идею использования тепловой кснвекции в процессе термической диффузии, большой объем экспериментальных работ по непрерывному разделению был проведен в конвекционных колоннах. Конвекционные аппараты термодиффузионного разделения могут быть или типа труба в трубе, или собраны из вертикальных плоских пластин. В оборудовании обоих типов могут применяться различные схемы движения потоков, но здесь обсуждение ограничивается так называемыми колоннами с центральной подачей питания [14, 15]. Разделительная эффективность всех схем детально анализируется в следующем разделе. [c.41]