Молекулярный перенос

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]

Из соотношений (1.183) и (1.187) следует, что стефановский поток влияет на общий перенос массы, но молекулярный перенос вещества диффузией не влияет на силу сопротивления. [c.66]

Первой гидродинамической моделью, предложенной для исследования процессов переноса, была модель, основанная на пленочной теории. Она предполагает, что вблизи поверхности раздела любой текучей среды имеется неподвижная пленка толщиной б, процессы переноса через которую происходят путем молекулярной диффузии. Условия в объеме рассматриваемой фазы должны быть постоянными с единственным исключением собственно пленки, так что общая движущая сила полностью используется явлением молекулярного переноса в пленке. [c.14]

Теплопроводность — молекулярный перенос теплоты в теле (или между телами), обусловленный переменностью температурного поля тела (или контактирующих между собой тел). Количественно теплопроводность определяется величиной коэффициента теплопроводности X (в дальнейшем для краткости используется термин теплопроводность). [c.59]

При значениях Re < 0,1 величина Di для газов определяется практически только молекулярным переносом. Для жидкостей это значение Re 10 . [c.101]

В наиболее общем виде такие явления описываются феноменологической теорией явлений переноса [237, 254]. Процессы переноса относятся к необратимым процессам, в результате которых в системе происходит пространственный перенос импульса, массы, энергии. Этот перенос может осуществляться как в форме направленного течения субстанции (кондук-тивный перенос), из-за макроскопической неоднородности субстанции (конвективный перенос) или вследствие хаотического движения частиц субстанции на микроскопическом уровне (молекулярный перенос). [c.150]

Рассмотрим вначале чисто молекулярный перенос при Ре =0. В этом случае уравнение (4.17) для сферической частицы преобразуется к виду [c.193]

Увеличение энергии связи компонента с матрицей приводит к снижению подвижности молекул газа и, следовательно, к уменьшению эффективных коэффициентов молекулярного переноса (например, коэффициенты диффузии газов в полимерах на несколько порядков меньше коэффициентов взаимной диффузии в газовой смеси). В результате резко снижается проницаемость мембран. Действительно, наибольшей проницаемостью обладают газодиффузионные мембраны, в которых энергия связи проникающего газа с матрицей близка к нулю. [c.15]

Таким образом, в граничном слое Прандтля при наличии в нем градиента концентрации массоперенос осуществляется двумя разными параллельно протекающими путями. Суммарная скорость процесса массопереноса определяется скоростью протекания каждого элементарного процесса переноса. Если, однако,торможение одного из этих параллельных процессов значительно меньше торможения другого, то суммарная скорость массопереноса определяется в основном скоростью этого наименее заторможенного, т. е. быстрого, процесса переноса. Скорость конвективного массопереноса в граничном слое Прандтля снижается по мере уменьшения скорости движения V в нем жидкости (см. рис. 143) и его роль в определении суммарной скорости массопереноса тоже уменьшается, а роль молекулярной диффузии возрастает. Начиная с какого-то расстояния от твердой поверхности б молекулярный перенос вещества становится преобладающим по сравнению с конвективным переносом, который преобладает в части слоя Прандтля (77 — б). [c.209]

Кг зависит от температуры среды чем больше температура, тем выше интенсивность молекулярной диффузии и, следовательно, выше эффективность распределения молекул реагента в потоке. Повышение температуры оказывает положительное воздействие лишь до 40—60 °С. При более высоких температурах может стать заметным процесс молекулярного переноса ингибитора в нефтяную фазу, что связано с его перерасходом. Следовательно, коэффициент Кг имеет максимальные значения в области низких и высоких температур, а минимальные (близкие к 1) — в промежуточной области. [c.248]

Поскольку коэффициенты молекулярного переноса тепла и массы (теплопроводности и диффузии) в однородных системах от электрических, магнитных и других воздействий непосредственно не зависят, методы интенсификации тепломассообмена ориентированы в основном на изменение гидродинамической обстановки на границе фаз, т. е. на вынужденную конвекцию. [c.145]

При молекулярном переносе (ламинарный поток) наблюдается лишь продольный перенос количества энергии, а также массы вещества, в то время как в турбулентном потоке существует не только продольный перенос, но и поперечный, что и приводит к возникновению дополнительного касательного напряжения и соответственно дополни- [c.116]

Свободная турбулентность наблюдается при истечении струй в неподвижную жидкость или в поток жидкости, в спутном течении за движущимся телом (или в следе за неподвижным телом, обтекаемым безграничным потоком), а также при определенных гидродинамических условиях в двухфазных потоках, когда молекулярный перенос мало влияет на процесс обмена. [c.119]

При чисто молекулярном переносе ламинарный поток т = 1 при развитой турбулентности, в условиях автомодельного режима m = 0. [c.152]

Разделив конечные разности (III, 35) на (III, 36), получим безразмерное число, так называемое число Пекле, для молекулярного переноса (если w выражено в м/сек и D — м /сек)-. [c.200]

Режим I (см. рис. 101) может быть определен, как режим молекулярного переноса (ламинарный). [c.203]

Уравнение (III, 236) выражает условия молекулярного переноса вещества, являясь частным случаем более общего уравпения (III, 227). [c.247]

Коэффициент >1 в модели (7.101)—(7.102) отражает как эффект неравномерности профиля скоростей промывной жидкости по сечению осадка из-за случайного характера формы и положения проточных каналов, так и влияние молекулярной диффузии в продольном направлении. Преобладание конвективного механизма переноса примеси в движущемся потоке жидкости над молекулярным переносом позволяет предположить, что коэффициент В в модели (7.100), характеризующий дисперсию участков границы раздела фаз, и коэффициент в модели (7.101), характеризующий продольное перемешивание примеси в проточной зоне осадка, представляют собой одну и ту же физическую характеристику системы, т. е. Во В . [c.397]

V — доля свободного объема, или порозность а — среднее значение коэффициента молекулярного переноса, которое равно примерно 1 см /сек. [c.125]

Уравнения (5.8) и (5.9) были получены на основе предположения, что между турбулентным ядром течени я среды и стенкой существует ламинарный пограничный слой и в турбулентном ядре потока коэффициенты молекулярного переноса с и V пренебрежимо малы по сравнению с соответствующими коэффициентами турбулентного переноса/)с,т и Ут и поэтому ими можно пренебречь. [c.153]

Коэффициенты молекулярного переноса [c.90]

Эффективную теплопроводность Л в насадочных колоннах удается рассчитать с достаточно высокой степенью точности. Существуют два основных механизма радиального переноса теплоты в насадочных колоннах молекулярный перенос от частицы к частице и турбулентный перенос теплоты от одной газовой полости к другой в результате процесса хаотического перемешивания. Так как молекулярный тепловой поток от частицы к частице сконцентрирован, как показано на рис. 2, почти полностью вблизи точки их контакта, то эти два механизма можно считать независимыми. Поэтому эффективная теплопроводность Л определяется просто как сумма молекулярного и турбулентного коэффициентов теплопроводностей [c.94]

В модели Данквертса, как и в модели проницания, принят чисто молекулярный перенос во время пребывания элементов жидкости на межфазной поверхности, но рассматривается вероятность замены каждого элемента новым. При этом допускается, что продолжительность пребывания элементов на поверхности не одинакова и распределяется по некоторому экспоненциальному закону. Последнее допущение позволяет преобразовать уравнение (Х,24) [c.398]

Равенство критериев Fo в сходственных точках подобных систем — необходимое условие подобия неустановившихся процессов массоотдачи. Это равенство характеризует постоянство отношения изменения концентрации во времени к изменению концентрации вследствие чисто молекулярного переноса. [c.402]

Соотношение (3-27) позволяет оценивать коэффициенты переноса в турбулентном потоке. Для расчетов переноса можно использовать выражения, относящиеся к молекулярным процессам и приведенные в предыдущих параграфах (выражения для тепловых и диффузионных потоков, дифференциальные уравнения диффузии, теплопроводности, движения). При этом соответствующие молекулярные коэффициенты О, а я V заменяются турбулентными коэффициентами и При сопоставимом влиянии турбулентного и молекулярного переносов вводят суммарные коэффициенты. [c.80]

При гетерогенных реакциях горения или процессах испарения молекулярная диффузия и теплопроводность осуществляются только внутри сравнительно тонкого пограничного слоя у поверхности, так как внешний газовый поток является большей частью турбулентным. Тем не менее, в этом случае именно процессы переноса в пограничном слое являются решающими для процесса горения или испарения. Интенсивность переноса вещества и тепла в турбулентном потоке во много раз превосходит интенсивность переноса в пограничном слое. Поэтому скорость тепло- и массообмена поверхности с потоком в основном определяется молекулярным переносом в пограничном слое. [c.80]

Зона молекулярных переносов [c.150]

Процессы, происходящие в пограничном слое вблизи горящей поверхности, наиболее просто учитывать методом приведенной пленки, широко используемым в настоящее время. Будем считать, что в ядре потока, омывающего частицу, происходит интенсивный молярный перенос, вызванный турбулентными пульсациями, а в пределах условной пограничной пленки осуществляется только молекулярный перенос. В связи с этим основной поток однороден и в нем [c.150]

Из элементарных курсов общей химии и физики известно, что вследствие сильно развитой межфазной поверхности гетерогенные дисперсные системы обладают большим избытком свободной поверхностной энергии и, следовательно, являются в принципе неустойчивыми. Позднее мы еще обсудим этот вопрос и покажем, что данное утверждение, которое во многих случаях не вызывает возражений, не настолько правильно, чтобы его абсолютизировать. Возникает вопрос, в какой мере законно применение термодинамических зависимостей к фазовым равновесиям в подобных системах. Гетерогенная дисперсная система может приобретать за счет замедляющих кинетику факторов известную устойчивость, позволяющую ей существовать в дисперсном состоянии достаточно долгое время. В течение этого времени вследствие молекулярного переноса (например, благодаря диффузии) устанавливается такое распределение ее компонентов в объеме и около межфазной поверхности, которое практически соответствует равновесию. Очевидно, что возникающее при этом состояние можно анализировать на основе соответствующих термодинамических представлений. В дальнейшем при рассмотрении вопроса об устойчивости лиофобных коллоидов мы увидим, что такая устойчивость действительно существует и именно этим объясняется широкое распространение подобных систем в природе и технике. Если какая-либо жидкость диспергирована в газе или п другой жидкости, то состояние относительного равновесия, о котором мы говорили выше, придает частицам термодинамически устойчивую форму — форму с наименьшей поверхностью, которая в простейшем случае является сферической. Не будем приводить других аргументов в пользу приложимости термодинамики равновесных систем к дисперсным гетерогенным системам и перейдем к рассмотрению самой термодинамики гетерогенных систем. [c.75]

Прежде чем переходить к нахождению профиля скорости, необходимо отметить следующее обстоятельство. Вблизи обтекаемого тела число Рейнольдса, определенное по местным параметрам жидкости, может быть сколь угодно малым. Поэтому в этой области должно существовать ламинарное течение, где трение и теплообмен определяются молекулярным переносом, т. е. > > р-т, Эта часть пограничного слоя называется ламинар- [c.323]

Модели с неравнодоступными объемами хорошо объясняют качественные особенности не только процессов перемешивания, но и закономерности внешней гидравлики насыпанного зернистого слоя. Поскольку диффузия в застойных зонах в значительной степени определяется молекулярным переносом, то становится понятной наблюдаемая сильная зависимость коэффициента продольной дисперсии от коэффициента диффузии Dr примеси в основном потоке. По мере повышения скорости потока в основных каналах между зернами в застойных зонах появляются циркуляционные течения [18] и их относительный объем снижается, что проявляется в приближении гидравлического сопротивления (см. раздел II. 8) и теплоотдачи от зерен (см. раздел IV.5) к их значениям для одиночного зерна уже при Кеэ > 50. [c.90]

В потоках газов или жидкостей перенос вещества осуществляется как за счет непосредственного соприкосновения молекул и их взаимо действия молекулярный перенос, определяемый законами микрокинети ки), так п за счет переноса вещества частицами жидкости — конгло мератами молекул,—перемещающимися из одной точки данной средь в другую вихревой перенос, определяемый законами макрокинетики) [c.90]

Опытные данные многих исследователей однако не подтверждают вытекающей из аналитического решения Нуссельта однозначной зависимости отношения Кш/ин от безразмерного комплекса Пю. Расхождение между теоретическими и опытными данными обусловлено ошибочностью принятой при аналитическом решении предпосылки, что механическое взаимодействие между движущимся паром и пленкой конденсата приводит лишь к изменению средней скорости и толщины пленки, но не влияет на режим ее течения. В действительности же, как показывают исследования Бермана [26, 30], Фукса [139, 140] и других авторов, паровой поток вызывает благодаря действию силы трения на поверхности раздела фаз изменение профиля скоростей в поперечном сечении пленки и соответственно изменение средней скорости и толщины пленки при сохранении ламинарного режима ее течения и с другой стороны является источником возмущений, вызывающих существенную перестройку режима течения пленки, ускоряющему переход от ламинарного течения к волновому и турбулентному. Соответственно изменяется и механизм переноса тепла через пленку конденсата, когда чисто молекулярный перенос дополняется даже при малых значениях Кепл более интенсивным конвективным переносом. [c.134]

При постоянном общем давлении смеси в стационарных условиях наличие градиента дРи1дп создает равный, но противоположно направленный градиент парциального давления инертного газа дРи/дп = —дРг/дп. Наличие этих градиентов вызывает взаимную диффузию активного и инертного компонентов смеси (молекулярный перенос вещества). При этом плотности потоков пара и газа [c.149]

В заключение необходимо отметить, что напряжение вязкого трения, обусловлеинсе молекулярным переносом импульса, не всегда описывается законом Ньютона [уравненне (6) . В некоторых случаях коэффициент вязкости т зависит от самого напряжения трения. В движущихся жидкостях наблюдаются также эффекты упругости. Теория молекулярного переноса импульса в так называемых неныотоновских и вязкоупругих жидкостях изложена в [5, 6], а также обсуждается в 2.2.8. [c.72]

Условия подготовки и формирования водяной струи высокого давления. Дисперсия механической энергии движущегося с большой скоростью потока внутри твердых границ осуществляется молекулярным переносом. Главная часть градиента скорости сосредоточена в пограничном слое. Источниками возмущений в пристеночной области пограничного слоя являются бугорки (выступы) шероховатости, которые усиливают завихренность поступающего потока. Состояние поверхности струеформирующих каналов существенным образом влияет на положение точки перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный, а следовательно, и на гидродинамические характеристики водяной струи [212, 22 З]. С увеличением средней скорости noToj a отношение толщины вязкого подслоя к величине абсолютной шероховатости, являющееся критериальным условием режима течения, снижается тем интенсивнее, чем хуже состояние поверхности. Так, в стволе гидравлического резака диаметром 0,05 м при средней скорости потока 25 м/с с увеличением абсолютной шероховатости с 0,1 до 100 мкм (т. е. в 1000 раз) толщина вязкого подслоя снижается только в 1,5 раза (с 12 до 8 кжм), коэффициент гидравлического трения увеличивается в 2 раза (с 0,011 до 0,023), линейная скорость на границе вязкого подслоя увеличивается в 1,5 раза (с 12 до [c.168]

Критерии Фурье нестационарности молекулярного переноса тепла и дуффузионно-каниллярного переноса массы [c.160]