Пенетрационная модель Хигби

Отмеченные недостатки двухпленочной модели массообмена, постулирующей стационарный режим массообмена, обусловили появление других моделей, постулирующих нестационарный режим процесса. Так, пенетрационная модель Хигби предполагает, что переход вещества совершается в результате сменяющих друг друга элементов данной фазы (жидкости, газа, пара) на межфазной поверхности, куда они доставляются из основной массы молекулярной диффузией. Вследствие быстрой смены этих элементов происходит пульсирующее обновление межфазной поверхности, причем из-за кратковременности контакта с ней каждого элемента массообмен протекает в условиях нестационарного режима, т. е. количество переходящего вещества изменяется во времени. Принимая, что все элементы каждой фазы контактируют с межфазной поверхностью одинаковое время Тэ, а на самой поверхности существует фазовое равновесие, Хигби получил следующее выражение [c.444]

Другой подход основан на упрощенных физических моделях. К таким моделям следует отнести модели Кишиневского [212] и Данквертса [146], а также пенетрационную модель Хигби [131]. В работах [131, 212] предполагается, что время пребывания н<идкого элемента на межфазной поверхности газ — жид кость больше, чем время контакта фаз. Поэтому массообмен в этом случае можно описать уравнением нестационарной молекулярной диффузии. Основная трудность такого подхода состоит [c.123]

В настоящем сообщении рассматривается частный случай массопередачи в капле, когда лимитирующим сопротивлением является сопротивление сплошной фазы, в которой экстрагируемый компонент вступает в реакцию с хемосорбентом. Предполагается, что константа скорости реакции велика и реакция необратима. Решение проводится в приближении пенетрационной модели Хигби, обобщенной на случай хемосорбции. [c.81]

В случае лимитирующего сопротивления дисперсной фазы для расчета коэффициента массопередачи применима циркуляционная модель Кронига — Бринка [8], при лимитирующем сопротивлении сплошной фазы — пенетрационная модель Хигби [c.140]

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]

Данные, приведенные в табл. 8-1, свидетельствуют о применимости циркуляционной модели для расчета коэффициентов массопередачи в капле, движущейся в пульсирующем потоке. Как показали опыты, отсутствие влияния пульсации на коэффициент массопередачи в капле наблюдается во всем интервале размеров капли, в котором применима циркуляционная модель, т. е. вплоть до диаметров капли 0,3—0,4 см. Аналогичные опыты показали применимость пенетрационной модели Хигби (4-69) для расчета коэффициентов массопередачи в случае, когда лимитирующим является сопротивление сплошной фазы. [c.241]

Формула (5) учитывает влияние конвективного переноса вещества на скорость массопередачи, осложненной быстропротекающей необратимой химической реакцией. В частном случае при ц > 1 и Ке 80 значение для критерия Нуссельта находится в близком соответствии с полученным в работе [29], в которой авторы рассмотрели подобную задачу в приближении пенетрационной модели Хигби. С увеличением ц скорость массопередачи убывает. Так, при (х = 1 и Ке = 80 критерий Нуссельта равен [c.144]

Нередко в литературе высказывают неправильную мысль, что пенетрационная модель Хигби и пленочная модель основываются на разных физических предпосылках. В действительности это неверно. В обеих моделях делается одно и то же допущение о возможности получения приближенного выражения для потока массы через границу газ — жидкость без учета профиля скоростей и турбулентного переноса в поперечном направлении. Толщина пленки, используемая часто при толковании пленочной схемы, в противоположность ранним концепциям характеризует лишь область, в которой градиент концентрации не равен нулю [1]. Поэтому пленочная модель в ее более строгом понимании не должна приводить к пропорциональности коэффициента массоотдачи коэффициенту молекулярной диффузии в первой степени. [c.5]

Обе реакции необратимы и имеют второй порядок. Концентрация А в массе жидкости равна нулю. Указанные авторы вычис-лили значения коэффициента ускорения Е как функцию У М = = V2V . /г2B i на основании пленочной модели (см. раздел У-1-1) и пенетрационной модели Хигби. При использовании пленочной модели в качестве параметров были взяты отношения (значения от 10 до 10 ) и В В ЮлА (значения 4 и 8). Для пенетрационной модели вычисления проводились при В В = Вс1Вл = [c.59]

Кунии и Левеншпиль [140] предположили, что для вычисления коэффициента можно воспользоваться пенетрационной моделью Хигби. Тогда выражение для коэффициента будет иметь вид [c.229]

Нулевое приблил<ение по числу Ро в этом случае совпадает с известным результатом пенетрационной модели Хигби [131]. [c.78]

В частном случае при ц,отн->0 и Не = 80 критерий Нуссельта находится в близком соответствии со значениями, полученными в работе [3], авторы которой рассмотрели подобную задачу в приближении пенетрационной модели Хигби. С увеличением loтн скорость массопередачи убывает. Так, при готн = 1 и Ке = 80 критерий Нуссельта равен [c.8]

Опыты с единичными каплями, движущимися в пульсирующей среде, дают основание усомниться во влиянии пульсации на коэффициент массопередачи в распылительной колонне. И действительно, опыты, проведенные на ряде систем, показали отсутствие влияния пульсации и возможность применения циркуляционной модели или пенетрационной модели Хигби для расчета коэффициентов массопередачи в распылительной пульсационной колонне для значительного интервала интенсивностей пульсации (до 5760 мм1мин). [c.244]

Пенетрационная модель Хигби получила дальнейшее развитие в работах Рукенштейна и Харриота. Рукенштейн считает, что вдоль границы раздела фаз образуется пограничный ламинарный слой таким образом, что каждый его элемент толщиной о проходит вдоль границы раздела только отрезок длиной /о и затем растворяется в массе жидкости. Величина отрезка /о будет определяться гидродинамическими условиями, а именно, средней скоростью движения Vo элемента на начальном участке каждого отрезка. При этом величины отрезка /о и скорость Уо связаны зависимостью [c.72]

В наиболее ранней модели этой группы — модели проницания, или пенетрационной модели Хигби — принимается, что массоотдача происходит во время контакта с поверхностью раздела быстро сменяющих друг друга элементов жидкости (газа или пара), переносимых из ядра к границе раздела турбулентными пульсациями. При этом свежие элементы смывают уже прореагнровавщие и, следовательно, массоотдача осуществляется при систематическом обновлении поверхности раздела фаз., [c.419]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология