Теория обновления поверхности

Теория обновления поверхности Данквертса. По этой теории механизм массообмена принимается таким же, как по теории Хигби. Однако длительность существования нестационарных вихрей неодинакова. По теории Данквертса коэффициент массоотдачи определяется зависимостью P =V ЛL / — экспериментально определяемый коэффициент, имеющий размерность м м" с" . Он характеризует среднюю скорость образования новой поверхности вихрей на единицу поверхности контакта фаз. [c.146]

Если экспериментально найденные величины близки к рассчитанным при предположении полного перемешивания, все же вопрос еще не исчерпан, поскольку гипотеза полного перемешивания количественно точна только при очень высоких скоростях потока жидкости [26]. Если перемешивание неполно, либо отсутствует вообще, создается промежуточная обстановка, на которой следует остановиться более подробно. По теории обновления поверхности в то время, когда объем жидкости полностью перемешивается, слой жидкости, близкий к границе газ — жидкость, проходит место соединения одного конструкционного элемента с другим без перемешивания. Пусть ds — толщина этого поверхностного слоя. [c.109]

Скорость процесса хемосорбции определяется как скоростью химической реакции, так и величиной коэффициента массопередачи, который может быть рассчитан по одной из рассмотренных выше теорий межфазного переноса (пленочная теория, теория обновления поверхности контакта фаз, теория межфазной турбулентности и т. д.). [c.166]

Теория обновления поверхности Данквертса [20] исходит из предпосылки, что около границы раздела фаз в каждую единицу времени обновляется доля поверхности АР, тогда [c.38]

Теория обновления поверхности контакта фаз хотя и представляет шаг вперед по сравнению с двухпленочно теорией, однако в меньшей мере используется на практике. Это объясняется тем, что для ирактического ее использования необходимо определить время обновления, что невозможно. [c.51]

Подытоживая обзор уравнений, относящихся к разным теориям массоотдачи, необходимо заметить, что в конечном результате каждой из этих теорий появляется величина, которую нужно определить экспериментально. В теории двух пограничных пленок — это толщина пленки 5, в пенетрационной теории — время контакта т, а в теории обновления поверхности — доля обновляемой поверхности f. [c.298]

Теория обновления поверхности П, Данквертса [15] отбрасывает допущение о пограничных пленках и вместо этого предполагается, что поверхность непрерывно обновляется свежей жидкостью. Средняя скорость образования новой поверхности не зависит от времени ее существования, а коэффициент массоотдачи представляется зависимостью [c.96]

Мы рассмотрели последовательно развитие основных идей в области массопередачи. Суммируя изложенный материал, мы можем констатировать, что теория обновления поверхности контакта фаз оказалась весьма плодотворной. [c.22]

Теория обновления поверхности. Описанные выше теории были развиты Данквертсом предложившим теорию обновления поверхности для описания переноса в турбулентном потоке жидкости. Данквертс допускает, что вихри непрерывно переносят элементарные объемы жидкости из ядра потока с постоянной концентрацией с а, к поверхности раздела фаз. Здесь вихри задерживаются весьма короткий промежуток времени, в течение которого распределяемое вещество проникает в жидкость в стационарных условиях вследствие молекулярной диффузии (размеры вихрей таковы, что глубина проникновения каждого вихря очень мала). По истечении короткого времени пребывания (времени экспозиции) данный вихрь уносится в основной объем жидкости (ядро потока) и замещается новым вихрем, омывающим поверхность раздела. При этом [c.193]

Ниже представлен перечень работ, в которых рассмотрены теория подобных процессов с позиций пленочной теории, теории проникновения, а также теории обновления поверхности контакта фаз [c.206]

Теория обновления поверхности Данквертса [c.52]

Представляет большой интерес попытка, предпринятая Кишиневским и его сотрудниками, оценить степень точности уравнений, вытекающих из пленочной теории и из теории обновления поверхности [103]. Путем экспериментов было найдено, что в пределах точности опыта (20%) та и другая теория дают удовлетворительный результат, т. е. выводы обеих теорий совпадают с данными эксперимента. [c.146]

Коэффициент массоотдачи с поверхности твердой частицы в раствор рассчитывают на основе теории обновления поверхности по формуле [c.231]

Для описания массопереноса при ионном обмене можно использовать также модель, построенную на основе теории обновления поверхностей [84]. Эта модель массопереноса, являющаяся по существу дальнейшим развитием модели пограничного слоя, учитывает нестационарный характер строения поверхности и требует знания прежде всего времени обновления поверхности. Согласно этой модели, коэффициент массопереноса при турбулентном режиме может быть определен по следующей формуле [c.89]

Для нахождения коэффициента массопереноса при ионном обмене может быть использована модель массопереноса на основе теории обновления поверхности [102] [c.109]

Теория обновления поверхности, так же как и теория пленки, может быть применена не только к процессу газопоглощения, но и к другим процессам массопереноса. В обоих случаях движущей силой массопереноса считается градиент концентраций между основной массой жидкости и на поверхности раздела. Для процессов кристаллизации, следовательно, обе теории могут быть представлены в математической форме уравнением (22), в котором для неподвижной пленки [c.164]

И все же нет окончательного решения о правильности теорий пленки и обновления поверхности. На первый взгляд могло бы показаться, что это сделать довольно просто, так как теория пленки предполагает, что пропорционален О, в то время как, согласно теории обновления поверхности, Ад пропорционален у"О. К, сожалению, в уравнении (27) содержится гипотетическая толщина пленки х, в то время как в уравнение (28) входит скорость обновления поверхности и ни одна из этих величин не может быть измерена непосредственно. Однако так как обе теории основаны на рассмотрении одной и той же движущей силы (с — Сг), то коэффициент массопереноса кц может применяться как константа пропорциональности в уравнении массопереноса, несмотря на сомнения по поводу его истинного значения. [c.164]

Раскройте основное содержание теории обновления поверхности и ее практическое приложение к расчету процесса массоотдачи. [c.236]

Для описания массоотдачи в роторном аппарате, когда сопротивление массопереносу сосредоточено в жидкой фазе, используется уравнение, полученное по теории обновления поверхности [c.247]

Пленочно-пенетрационная теория объединяет теорию пограничных пленок и пенетрационную теорию. Обновление поверхности контакта по этой теории не противоречит существованию пограничной пленки. Если время контакта мало, то процесс проходит согласно пенетрационной теории и имеет место установившаяся диффузия. При более длительном времени контакта проникновение вещества происходит в результате установив-шейся диффузии и процесс переноса описывается с помощью теории пограничных пленок. [c.78]

В теории обновления поверхности Данквертса величина фактора обновления поверхности 5, входящая в выражение для коэффициента массопередачи, неизвестна. При этом Данквертс не предлагает какого-либо конкретного механизма обновления поверхности, который мог бы служить отправной точкой для расчета фактора обновления. [c.61]

Следует отметить, что теория обновления поверхности, которая ранее подвергалась критике [69, 70], в последнее время используется многими исследователями для описания процессов экстракции и абсорбции [71—77]. [c.62]

Тур и Марчелло [78] предположили, что как пленочная теория, так и теория обновления поверхности являются двумя крайними случаями более общей теории массопередачи, которую они и попытались разработать. [c.62]

Таким образом, теория обновления поверхности дает правильную картину процесса при малых значениях критерия Фурье [c.63]

Экспериментальная проверка показала, что наилучшее совпадение дают результаты расчета по формуле (6.135). Давидсон исходил из пенетрационного механизма массопередачи, однако некоторые данные [166, 167] указывают на возможность применения в этом случае также теории обновления поверхности контакта фаз. Применение пенетрационной модели без конкретного рассмотрения статистики насадки [168] приводит к уравнению [c.215]

При этом для пленочной теории Льюиса—Уитмена величина /= 1, а для теории обновления поверхности Хигби— Данквертса величина f = 0,5. Исходя из этого Тур и Марчелло сделали попытку объединить эти две теории в одну, полагая, что они являются лишь двумя крайними случаями общей теории массопередачи, т. е. пленочно-пенетрационной. При этом они полагают, что жидкие элементы, находящиеся на межфазовой границе, непрерывно обновляются за счет турбулентных вихрей, приходящихся на поверхность из ядра потока. Если такое обновление происходит достаточно быстро и часто, то процесс молекулярной дн( узии, осуществляющейся в период между вихрями, будет нестационарным и подчиняется теории Хигби. Если же на границе раздела фаз будет успевать устанавливаться равновесная концентрация, то массопередача будет подчиняться законам пленочной теории. А поскольку в реальных условиях скорости ухода и прихода вихрей могут быть самыми разнообразными, то имеют место как стационарный, так и нестационарный режимы переноса. Количественный учет массопередачи осуществляется с помощью элемента I, т. е. некоторого конечного расстояния от границы раздела фаз до точки, где концентрация является постоянной, по крайней мере, в течение времени пребывания элемента жидкости на поверхности. [c.74]

Можно утверждать, что успех решения многих практических задач по массопередаче зависит от правильности определения коэффициента диффузии. Анализ наиболее известных теорий выявляет зависимость коэффициента массопередачи от коэффициента диффузии вида О , причем, согласно пленочной теории Льюиса—Уитмена п = 1 а согласно теории обновления поверхности Хигби—Данквертса и большинству других теорий, п = 0,5. Вместе с тем экспериментальные методы определения коэффициента диффузии кислорода при окислении сульфита в сульфат требуют тщательной оценки полученных результатов ввиду особой сложности кинетики реакции [c.23]

Кроме пленочной и пенетрационной теории был предложен ряд других моделей для исследования процессов массопередачн. Среди них, вероятно, наиболее интересной моделью является модель обновления поверхности . Теория обновления поверхности в форме частного сообщения была предложена Эндрю в 1955 г. [18]. Эта теория была опубликована Данквертсом [19]. Однако ее анализ приведен в статье, которая к большому сожалению опубликована в малодоступном издании [20], а рассматриваемая в ней работа — одна из лучших по химической абсорбции. Автор монографии вел переписку с профессором Данквертсом по вопросу обновления поверхности, а работы, в которых эта теория исследована в деталях, завершены в университете Неаполя [21]. В настоящей главе теория обновления поверхности обсуждается потому, что некоторые своеобразные эффекты, наблюдаемые в процессах абсорбции, сопровождающейся мгновенной реакцией, вероятно, объясняются механизмом обновления поверхности. [c.108]

СтабниковВ. Н., Изв. вузов. Пищ. технол., № 6, 100 (1968). Теория обновления поверхности контакта фаз, ее возникновение и развитие. [c.275]

Следовательно, согласно теории Данкверста, называемой также теорией обновления поверхности, сущ,ествует подобная зависимость коэффициента массоотдачи от коэффициента диффузии. Данкверст применил свою теорию для расчета массообмена в процессе абсорбции, осложненной химической реакцией. [c.296]

Теорию обновления поверхности при быстрой реакции применительно к процессу в насадочных аппаратах можно иллюстрировать следующим образом. Вдоль насадки стекает жидкость. Процесс массообмена (например, абсорбции) сопролождастся мгновенной реакцией. В месте стыка двух соседних элементов насадки возможно более илп менее полное перемешивание жидкости. В это время на поверхности насадки образуется неперемешивающийся слой толщиною dx, близкий к поверхности раздела фаз. Обозначим через т время диффузии в соответствии с гипотезой полного перемешивания, а Dl — коэффициент диффузии абсорбируемого компонента. Возможны два случая [c.146]

Анализ влияния реакции первого порядка и быстрой необратимой реакции второго порядка на скорость массопередачи был проведен с использованием двухпленочной теории Уитмена, теории проницания Хигби и теории обновления поверхности Данквертса, являющейся модификацией. тейрйИ Проци ания. Если абсорбция сопровождается реакцией пёрйогб порядка, все три теории дают совпадающий результат. [c.52]

Теория обновления поверхности (Хигби, Данквертса, Кишиневского) рассматривает процесс межфазной диффузии как неустано-вившийся, характеризующийся непрерывным обновлением поверхности. В результате турбулизации потока элементарные объемы жидкости или газа на границе раздела фаз заменяются новыми, приходящими из ядра потока. Таким образом, массопередача происходит не только за счет молекулярной диффузии, но и за счет перемешивания (турбулизации потока). Время нахождения элементарного объема жидкости на границе раздела фаз названо временем контакта или возрастом элемента т. [c.407]

Теория обновления поверхности контакта фаз Данквергса. Идея неста-ционарности, лежащая в основе модели Хигби, отражает некотор>ые стороны [c.16]