Дюфура эффект

Эффекты Соре и Дюфура пренебрежимо малы. [c.142]

Следовательно, теплота переноса представляет собой тепловой поток, который вызывает единичный диффузионный поток Ях = Jq при 71 = 1 в изотермических условиях. Перекрёстный процесс, связанный с изменением температуры при смешении (диффузии) компонентов, как уже было упомянуто в ответе на вопрос 29, называется диффузионным термоэффектом или эффектом Дюфура. Эффект Дюфура известен в газах. Так, эксперимент-ально было показано, что при смешении азота и водорода, первоначально имевших одинаковую температуру, появляется разность температур в несколько градусов. В жидкостях эффект Дюфура пока не обнаружен. Полагают, что он должет быть примерно в тысячу раз слабее,чем в газах. [c.101]

Важным следствием соотношения взаимности Онзагера является то, что в результате действия одной обобщенной силы появляются другие возможные в данной системе силы. Так, наличие в газовой смеси температурного градиента ведет к образованию градиента концентрации (термодиффузия, эффект Соре) и градиента давления. Обратно, наличие градиента концентрации вызывает появление температурного градиента (диффузионный термоэффект Дюфура— Клузиуса). Аналогичным образом наложение температурного градиента па проводник, по которому течет электрический ток, вызывает появление дополнительного градиента потенциала (явление Томсона). Таково же появление диффузионного скачка потенциала при диффузии ионов в электролитах и т. д. [c.113]

Как видно из (1.63), (1.64), по сравнению с перекрестными эффектами, развивающимися в однофазных системах [42] (например, эффекты Соре, Дюфура и др.), в случае многофазных многокомпонентных систем (с химическими реакциями, фазовыми превращениями, тепло- и массообменом), подчиняющихся модели взаимопроникающих континуумов, спектр перекрестных эффектов значительно расширяется. Так, на величину диффузионных и тепловых потоков в пределах фазы оказывает влияние относительное движение фаз (коэффициенты ап зи > / 2п+зд)- Поток тепла 5,12) между фазами определяется не только разностью температур фаз, но и движущими силами межфазного переноса массы (коэффициенты i,2jv+2.....2Л42П+1) и химических превращений (коэффициенты, 121 > 2jv+i). Скорость транспорта вещества к-то компонента между фазами определяется прежде всего движущей силой межфазного массопереноса, состоящей из трех частей разности потенциалов Планка (V-ik [c.59]

Здесь периферийные элементы K (г = 1, 2,. . ., n — 1) выражают диссипацию энергии при переносе соответствующих компонентов через границу раздела. Центральный К-элемент характеризует диссипацию энергии взаимодействия компонентов друг с другом. Структура диаграммы такова, что поток любого г-го компонента (г = 1,2,...,и — 1) отличен от нуля, даже если его собственная движущая сила Ae равна нулю. Это дает возможность учитывать такие тонкие эффекты, как перекрестные эффекты Соре, Дюфура, [c.161]

Эти линейные уравнения предсказывают существование взаимосвязи и взаимовлияния двух потоков — двух эффектов, получивших наименование эффекта Дюфура и явления термической диффузии или эффекта Сорэ. Рассмотрим эти уравнения подробнее. Если первоначально градиент температуры отсутствует (grad Т — 0), то уравнение (IX.121) дает обычный диффузионный поток для систем без поля температур. При этом, очевидно, что D это коэффициент диффузии. Однако, если grad N2 ф О, то возникновение диффузии ведет к появлению начального теплового потока [c.330]

Целесообразность использования соотношений (III. 52) подтверждается большим числом опытных данных для весьма различных процессов. Для примера можно упомянуть законы Ома о пропорциональности электрического тока градиенту потенциала Фурье о пропорциональности потока теплоты и градиента температуры Фика о пропорциональности потока вещества и градиента концентрации и т. д. На возможность возникновения потока под влиянием несопряженной ему силы указывают такие перекрестные явления как эффекты Соре (возникновение потока вещества под влиянием grad 7"), Дюфура (возникновение потока теплоты под влиянием grade), термоэлектрические эффекты, электрокинетические явления и др. Границы применимости линейных законов для процессов перечисленного типа оказываются, как показывает опыт, весьма широкими. Заметим однако, что в случае химических реакций согласно простым оценкам по закону действующих масс линейные законы достаточно точны лишь при относительно небольших отклонениях от состояния химического равновесия. [c.141]

Как видно из уравнений (III.96) и (III.97), под влиянием градиента температуры может возникнуть поток вещества, а под влиянием градиента концентрации — поток теплоты. Первое явление называется термодиффузией (иногда эффектом Соре), второе — эффектом Дюфура. Хорошо известен пример из термоэлектричества возникновение разности электрических потенциалов в разомкнутой цепи под действием градиента температуры Эффект Зеебека) и обратный процесс — возникновение потока теплоты под действием разности электрических потенциалов (эффект Пельтье). В настоящее время изучено много перекрестных явлений, они подробно рассматриваются в литературе. Некоторые примеры будут приведены в следующем разделе. Здесь же уместно напомнить, что перекрестные процессы всегда принадлежат одной тензорной группе, если среда изотропна (принцип Кюри). [c.151]

Такой характер изменения q" можно объяснить, рассматривая соотношение (6.7.27). При Tq>T оо КОНДуКТИВНЗЯ СОСТЗВ ляюшая q" положительна. Действует ли составляюш,ая q", обусловленная эффектом Дюфура в одинаковом или противоположном направлении с коидуктивной составляющей, зависит от знака произведения Для газов легче воздуха (типа ге- [c.399]

Менее изучен обратный по типу эффект — диффузионный термоэффект в газах, называемый иногда эффектом Дюфура. В 1873 г. Дюфур в смесях неоднородных по составу газов наблюдал потоки теплоты, пропорциональные не только градиенту температуры, но и градиенту концентрации. Полученные им результаты вызвали возражения современников и вскоре были забыты. Вторично диффузионный термоэффект в газах открыл в 1942 г. Клузиус. [c.290]

Эти явления физически подобны, и они именуются как явления переноса. Обычная диффузия (или эффект.Дюфура) — это. перенос массы из одной области в другую вследствие наличия градиента концентрации. При возникновении градиента температуры может возникнуть термодиффузия (или эффект Соре), благодаря которому произойдет также перенос массы из одной области в другую. Вязкость — это перенос импульса через газ вследствие наличия градиента скорости. Теплопроводность — это перенос тепла в результате наличия градиента температуры в жидкости или газе. [c.115]

Решения, представленные в предыдущих разделах, были получены при использовании ряда предположений. Нормальная составляющая скорости на стенке принималась равной нулю даже при наличии массообмена. Предполагалось, что теплофизические свойства жидкости поперек пограничного слоя постоянны. Влиянием теплообмена на диффузию (эффектом Соре) и влиянием диффузии на теплообмен (эффектом Дюфура) пренебрегалось. Можно назвать важные приложения, в которых эти явления порознь или совместно оказывают существенное влияние на характеристики течения. Например, ири завесном охлаждении, когда холодный газ вдувается сквозь пористую стенку в основной поток, скорость вдуваемого газа на стенке Va часто может быть велика. Если вдуваемый газ по своим свойствам сильно отличается от основного газа, эффекты Соре и Дюфура могут ири некоторых условиях стать существенными. Наконец, поскольку теплофизические свойства зависят как от температуры, так и от концентрации, большие изменения какого-либо из этих параметров могут привести к некорректности предположения о постоянстве теплофизических свойств. В данном разделе рассматривается влияние конечной скорости на стенке, а также эффектов Соре и Дюфура на характеристики течения в условиях естественной конвекции. [c.389]

При наличии вдува, а — соответствующая величина при отсутствии вдува. Представлены две серии расчетных кривых, полученные при То/Т ос = 1,1 и 3. Для каждого отношения температур приводятся решения, полученные без учета эффектов Соре и Дюфура, с учетом только эффекта Дюфура и с учетом обоих эффектов. [c.398]

Известные из термодинамики необратимых процессов [ 1 соотношения взаимности Онзагера устанавливают, что точно так же, как наличие градиентов температуры вызывает появление диффузионных скоростей (термодиффузия), наличие градиентов концентрации приводит к возникновению потока тепла. Этот взаимный процесс, известный как эффект Дюфура, вносит дополнительный вклад в величину д. Обычно градиенты концентрации [c.572]

В большинстве случаев эффект Дюфура настолько мал, что им пренебрегают даже тогда, когда термодиффузией нельзя пренебречь. Хотя во всех приложениях член, соответствующий эффекту Дюфура, опускают, его обычно сохраняют в общих уравнениях. [c.573]

Имеются еще два дополнительных эффекта — эффект Дюфура и эффект Соре, которыми в уравнениях (2.1.3) и (2.1.8) пренебрегают ). Далее в гл. 6 рассматривается сложный процесс совместного тепломассопереноса вызванного выталкивающей силой, где эти эффекты обсуждаются. [c.36]

Эффект Дюфура (1832—1892) —изменение температуры при диффузии газов сквозь пористые перегородки (открыт Л. Дюфуром в 1872 г.) — явление, обратное термодиффузии. Эффект Соре (открыт Ш. Соре в 1879 г.) — термодиффузия в растворах. В газах разность температур при эффекте Дюфура может достигать нескольких кольвинов, в жидкостях она порядка 10" К. — Прим. перев. [c.36]

Сводка предположений. Уравнения (6.1.1) — (6.1.6) применимы лишь для процессов, происходящих при малых разностях концентрации, при условии, что можно пренебречь эффектами Соре и Дюфура, а также нормальными составляющими скорости на разделяющих поверхностях, обусловленными диффузией компонентов на стенке. Наконец, они применимы лишь в случае диффузии компонентов, не вступающих в химические реакции. [c.339]

К счастью, эти предположения в общем накладывают не очень сильные ограничения. В большинстве приложений эффектами Соре и Дюфура можно пренебречь, особенно при движении жидкостей. Условие малой разности концентрации также часто выполняется для процессов, происходящих в атмосфере, в водяных резервуарах, в растущих растениях и во многих областях техники. Следовательно, если не оговорено особо, как в разд. 6.7 и 6.8, то всюду в данной главе предполагается, что указанные выше предположения справедливы и что можно применять систему уравнений (6.1.1) — (6.1.6). [c.339]

Рассмотрим сначала результаты расчета при То/Тос=, -Сразу можно сделать два вывода. Из двух рассматриваемых явлений доминирующим является эффект Дюфура, учет кото- [c.398]

Если Применяются приближения пограничного слоя, то основные уравнения упрощаются. Можно показать, что окончательная система уравнений во многих случаях допускает автомодельные решения. Этот вопрос будет рассматриваться в следующих трех разделах. Кроме того, будут представлены решения для течений, отличных от вертикальных. В разд. 6.5 будут )ассмотрены результаты для предельных значений чисел Лмидта и Прандтля. Затем будет приведена сводка обобщенных зависимостей для характеристик переноса, которые получены на основании экспериментальных данных. В следующих двух разделах будут сняты предположения, использованные до этого. В разд. 6.7 обсуждаются эффекты Соре и Дюфура, а также влияние сравнимых уровней концентрации, а в разд. 6.8 рассматриваете одновременный тепло- и массообмен при наличии диффузии химически реагирующих компонентов. В последнем разделе описано влияние стратификации окружающей среды на характеристики течения и свойства переноса в таком течении. [c.340]

В разд. 3.8 приведены выражения для параметров переноса при естественной термической конвекции около вертикальной поверхности для предельных значений числа Прандтля. Было показано, что на каждом конце диапазона изменения Рг зависимость решения от Рг является универсальной. Полученные в указанном разделе соотношения применимы для предельных значений числа Шмидта в аналогичном теплообмену процессе массообмена, если разность концентраций мала, а эффекты Соре и Дюфура не играют существенной роли. [c.381]

Как отмечалось в разд. 3.9 и 5.6, во многих экспериментальных и практических задачах не полностью осуществляются идеализированные условия, для которых получаются автомодельные решения. Например, режим рассматриваемого течения может быть не ламинарным или реальные значения температуры стенки и(или) концентрации компонентов на стенке могут отличаться от тех, при которых уравнения допускают автомодельные решения. Корреляционные соотношения, полученные на основании экспериментальных данных, дают полезную информацию о том, насколько реальные характеристики отличаются от рассчитанных теоретически. В этом разделе будет выполнен краткий обзор нескольких работ, посвященных данному вопросу, которые известны к настоящему времени. Вновь рассматриваются лишь те течения, в которых эффекты Соре и Дюфура несущественны, а разности концентраций малы. [c.386]

Эффекты Дюфура и Соре [c.395]

Выше при проведении анализа методом автомодельности предполагалось, что инжектируемый компонент тяжелее жидкости окружающей среды. Это позволяло пренебречь эффектами Соре (влиянием переноса тепла на диффузию) и Дюфура (влиянием диффузии на перенос тепла). Однако, когда вдуваемый с поверхности компонент легче газа окружающей среды, оба эффекта могут стать существенными и часто их следует учитывать при расчете потоков массы и тепла. Следуя подходу работы [38], можно выразить плотность диффузионного потока массы компонента А в бинарной смеси под действием градиентов концентрации и температуры следующим образом [c.395]

Одним из первых исследований, посвященных изучению данных механизмов в свободноконвективных течениях, является работа [95]. В этом экспериментальном исследовании осуществлялся вдув гелия сквозь пористую поверхность горизонтального цилиндра в окружающий воздух. Экспериментальные данные были получены при различных значениях массовой скорости вдува и температуры стенки. Результаты измерений показали, что при То = Тх плотность теплового потока в стенку не становится нулевой. Было установлено, что адиабатические условия достигаются в том случае, если температура стенки выще Тею на величину, которая зависит от массовой скорости вдува и может достигать 31,7°С. Аналогичные результаты были получены ранее, например в работе [94], при исследовании пористого вдува в пограничный слой при вынужденной конвекции в бинарной смеси гелий — воздух. На основании этой аналогии можно сделать вывод, что особенности экспериментальных данных для свободноконвективных течений также объясняются влиянием диффузии на перенос тепла, или эффектом Дюфура. В более поздней работе [82] проведен анализ этих эффектов в окрестности нижней критической линии горизонтального цилиндра для системы гелий — воздух. [c.396]

Рис. 6.7.1. Результаты расчета теплового потока при совместной естественной конвекции около горизонтального цилиндра с учетом эффектов Соре и Дюфура. (С разрешения авторов работы [82]. 1964, ASME.)

Приведенные на рис. 6.7.1 зависимости, полученные без учета эффектов Соре и Дюфура, показывают также влияние вдува на тепловой поток в случае, когда вдуваемый компонент легче окружающей среды. Сначала рассмотрим результаты для То/Т оо — 1 1 При умеренных массовых скоростях вдува подвод массы вызывает существенное снижение теплового потока. Это обусловлено увеличением выталкивающей силы при вдуве гелия (см. соотношение (6.7.8)). В случае Мв/Ма> выталкивающие силы, обусловленные переносом тепла и вдувом, действуют в одинаковом направлении, что приводит к возрастанию теплового потока. При увеличении скорости вдува происходит утолщение пограничного слоя и тепловой поток снижается. В случае Tq/Too = 3 наблюдается аналогичное явление, но значительно слабее выраженное. Это обусловлено малой величиной выталкивающей силы, обусловленной вдувом, по сравнению с термической выталкивающей силой, величина которой при большой разности температур сравнительно велика. [c.400]

В работе [113] проведено обобщение анализа Спэрроу и др. [82] на случай вертикальной поверхности. Рассматривались системы гелий — воздух и водород — воздух с учетом переменности теплофизических свойств, а также эффектов Дюфура и Соре. Полученные результаты во многом аналогичны описанным выше. Вновь было установлено, что эффект Соре приводит к существенному изменению теплового потока, а результаты измерения характеристик теплообмена для рассматриваемых систем можно достаточно точно скоррелировать, применяя разность температур Tq—Та- [c.401]

Для второй серии кривых, соответствующей Го/Гм = 3, характер изменения q" аналогичен описанному выше, хотя сами изменения существенно слабее. Кондуктивная составляющая теплового потока (см. соотношение (6.7.27)) велика, а вклад, обусловленный эффектом Дюфура, сравнительно мал. [c.399]

Как правило, концентрация соли s мала по сравнению с единицей. Например, для морской воды s 35 %о. В приведенных выше уравнениях пренебрегается распределенными источниками энергии и солености, обусловленными, например, химическими реакциями. Не учитывается эффект Соре, поскольку он играет сравнительно малую роль в условиях достаточно интенсивного конвективного движения. Роль эффекта Дюфура еще слабее. Входящими в уравнение (9,2.3) членами, выражающими вязкую диссипацию и поле давления, в дальнейшем будет пренебре-гаться, поскольку в подобных течениях они обычно очень малы. Кроме того, как будет показано ниже, ввиду наличия этих членов не существуют автомодельные решения для некоторых течений, имеющих большое практическое значение. [c.503]

Данный подход реализуется при исследовании процессов в газовых смесях, в многоатомных газах с учетом внутр. степеней свободы молекул (колебат., вращат. и т.д.), в плотных газах, при изучении влияния стенок сосудов на распределения молекул газа в приповерхностной области и мн. др. задачах. Анализ решений кинетич. ур-ния Больцмана позволяет обосновать область применимости условия локального термодинамич. равновесия и определить вклады в поток, обусловленные неравновесностью потока. Неравновесный поток импульса дает сдвиговую вязкость для газов с внутр. степенями свободы молекул он дополнительно содержит член, обусловленный объемной вязкостью. Плотность потока энергии пропорциональна градиенту т-ры (обычная теплопроводность), а в случае смеси газов она содержит член, пропорциональный градиенту концентраций (эффект Дюфура). Поток в-ва в смеси газов содержит член, пропорциональный градиенту концентрации (обычная диффузия), и член, пропорциональный градиенту т-ры (термодиффузия). Физ. кинетика дает для этих коэф. пропорциональности выражения через эффективные сечения столкновения, следовательно через потенциалы межмол. взаимодействий. Коэф. переноса удоалетворяют принципу симметрии, выражающему симметрию ур-ний механики относительно изменения знака времени (теорема Онсагера). [c.420]

S47-850 эффект Дюфура 4/831, 1067 Перекристаллизация 1/1109, 1110 3/420, 819 4/360, 951 зонная, см. Зонная плавка многократная 2/1044-1046 экстрактивная 2/1044 Переменно-токовая вольтамперометрия 1/809 Переметаллирование 1РП, 1204 3/9, [c.676]

Поток тепла может быть вызван также градиентом концентрации (эффект Дюфура). Однако он, как правило, мал, поэтому в дальнейшем будем им пренебрегать. [c.50]

Химический энциклопедический словарь (1983) -- [ c.566 ]

Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен Кн.2 (1991) -- [ c.36 , c.337 , c.389 , c.399 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.566 ]

Свободноконвективные течения тепло- и массообмен Т2 (1991) -- [ c.36 , c.337 , c.389 , c.399 ]

Химия несовершенных ионных кристаллов (1975) -- [ c.0 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология