Перенос в неподвижной среде

Массообмен осуществляется путем молекулярной, турбулентной или конвективной диффузии, из которых наиболее медленной является первая. Перенос вещества внутри неподвижной фазы осуществляется только путем молекулярной диффузии. В движущейся среде перенос вещества может происходить как молекулярной диффузией, так и конвективным переносом самой средой в направлении ее движения. [c.24]

Пленочная модель не учитывает влияния движения фазы на перенос вещества. При молекулярной диффузии перенос вещества осуществляется вследствие колебательного движения молекул. Как уже отмечалось, такая диффузия имеет место в неподвижной среде или в ламинарном потоке. В случае же турбулентного режима одновременно с общим движением потока происходит поступательное движение отдельных частиц в направлении, перпендикулярном общему движению (турбулентные пульсации). [c.147]

Критерий прандтля представляет собой отношение количества движения, переносимого за счет внутреннего трения, к количеству тепла, передаваемого теплопроводностью. В средах, для которых критерий Прандтля имеет большую величину (например, в мазуте, минеральных маслах и т. п.), процессы переноса за счет внутреннего трения играют более существенную роль по сравнению с теплопроводностью среды. Вещества, в которых критерий Прандтля имеет малую величину, хорошо передают тепло теплопроводностью. Для газов, в которых критерий Прандтля близок к единице, оба процесса переноса сопоставимы по величине. Перенос тепла в неподвижной среде свободной конвекцией характеризуется критерием Грасгофа [c.163]

Наиболее прямые применения операторного метода связаны с диффузией в неподвижной среде. Сложнее применение этого метода к процессам конвективной диффузии, хотя и в этой области имеется ряд интересных результатов. В качестве примера укажем работу Кишиневского [54], где процесс поглощения газов жидкими растворами рассматривается не как стационарная диффузия в пограничном слое, но как нестационарный процесс турбулентной диффузии в течение времени обновления поверхностного слоя, которое вводится в теорию в качестве параметра. Для описания турбулентного переноса используется обычное уравнение диффузии, в котором роль коэффициента диффузии играет коэффициент турбулентного обмена. Операторный метод применим только к линейным уравнениям и потому, как правило, к реакциям толь- [c.138]

Молекулярная диффузия обусловлена переносом молекул вещества из области с большей его концентрацией в область с меньшей концентрацией и протекает в неподвижной среде или ламинарных пограничных слоях. Перенос вещества при молекулярной диффузии определяется законом Фика, который формулируется следующим образом. Количество вещества М, диффундирующего через слой в единицу времени, пропорционально площади слоя с1Р, перпендикулярной направлению диффузионного потока, и фадиенту концентраций в направлении диффузии с1с/(1п, т.е. [c.24]

Молекулярная диффузия является переносом вещества в молекулярном состоянии (в виде молекул) вследствие беспорядочного движения молекул. В неподвижной среде и в ламинарном потоке перенос вещества происходит только путем молекулярной диффузии. В турбулентном потоке роль молекулярной диффузии незначительна и ею обычно можно пренебречь, за исключением области вблизи границы потока. [c.93]

Явления переноса в неподвижной среде. В интересующей нас области физики имеются три рода явлений вязкости (внутреннего трения), диффузии и теплообмена, которые описываются одинаковыми математическими выражениями. Закон вязкости (Ньютон)гласит, что сила внутреннего трения прямо пропорциональна градиенту скорости [c.66]

Перенос вещества внутри фазы происходит путем молекулярной, конвективной и турбулентной диффузий. В неподвижной среде перенос проис- [c.242]

Явления переноса в неподвижной среде [c.67]

Одним из первых исследований такого переходного процесса является работа [19], в которой рассматривались участки вдоль нагреваемой поверхности, которых еще не достигало влияние передней кромки , т. е. где наличие передней кромки нагреваемой поверхности еще не влияло на характеристики переноса. Эта стадия эквивалентна переносу в среде, примыкающей к бесконечной вертикальной поверхности, т. е. одномерному переносу. Предполагалось, что окружающая среда неподвижна и имеет равномерную температуру. Переходный процесс начинался со ступенчатого изменения температуры стенки. Фактически предполагалось, что температура стенки мгновенно и равномерно изменялась, принимая некоторое другое значение [c.436]

Поскольку передача энергии возмущениям от основного потока в первом приближении пропорциональна касательным напряжениям среднего течения, скорость усиления возмущений значительно возрастает при 02= (2л + 1)я и уменьшается при 02 = 2пп. Плоскости с повышенным сдвигом потока смещены по фазе на угол, равный п, по сравнению со случаем вынужденного течения с профилем Блазиуса. При естественной конвекции область с повышенным сдвигом потока возникает в результате процессов переноса, в которых источником низконапорной жидкости является удаленная от поверхности неподвижная среда, а не область, прилегающая к поверхности. В вынужденном течении, по данным Клебанова [85], наблюдается система вихрей, расположенных в один ряд во внутренней половине пограничного слоя. В течениях, вызванных выталкивающей силой, возникают еще вихри во внешней части пограничного слоя и в смежной области с неподвижной жидкостью. Они могут сильно деформировать профиль продольной составляющей средней скорости. Такое [c.29]

Электроосмос — это явление переноса дисперсионной среды через неподвижную капиллярно-пористую перегородку под действием внешнего электрического поля. [c.101]

Поток субстанции, вызванный стремлением системы к термодинамическому равновесию (молекулярный перенос), определяется хаотическими перемещениями молекул среды, переносящих массу, энергию и импульс и тем самым усредняющих потенциал в рассматриваемом объеме. Молекулярный перенос является определяющим в неподвижных средах и в ламинарно движущихся потоках и описывается следующими известными линейными градиентными законами. [c.46]

Коэффициент молекулярной диффузии D представляет собой физическую константу и характеризует способность данного вещества проникать вследствие диффузии в неподвижную среду. Он зависит от природы диффундирующего вещества и среды, температуры и давления и не зависит от гидродинамических условий, в которых происходит процесс. Отметим, что коэффициент диффузии является аналогом коэффициента температуропроводности а. Таким образом, уравнение (3.46) по структуре аналогично дифференциальному уравнению переноса теплоты (3.40). [c.54]

Уравнение теплопроводности плоской стенки. Ранее (см. гл. 3) на базе основного уравнения переноса субстанции [уравнение (3.26)] было получено дифференциальное уравнение теплопроводности в неподвижной среде, или уравнение Фурье (3.42) [c.268]

Перенос вещества внутри фазы может происходить только путем м о -лекулярной диффузии либо путем конвекции и молекулярной диффузии одновременно. Посредством одной молекулярной диффузии вещество перемещается, строго говоря, лищь в неподвижной среде. В движущейся среде перенос вещества осуществляется как молекулярной диффузией, так и самой средой в направлении ее движения или отдельными ее частицами в разнообразных направлениях. [c.390]

Уравнение (11.8) является дифференциальным уравнением теплопроводности в неподвижной среде при установившемся тепловом режиме. Это уравнение в общем виде описывает распределение температур при переносе теплоты теплопроводностью в неподвижной среде. [c.268]

Скорость растворения (массопередачи) зависит от превалирующего механизма переноса вещества между жидкой и газообразной фазами. В неподвижной среде основным механизмом массо-переноса является очень медленный процесс молекулярной диффузии. В движущейся среде процесс массопереноса интенсифицируется за счет переноса массы в направлении движения среды (конвекция) в турбулентных потоках добавляется влияние пульсаций, вызывающих турбулентную диффузию. Поэтому в аппаратах для растворения газа в жидкости кроме повышения давления и снижения температуры жидкости применяют интенсивное перемешивание жидкости и газа путем барботажа воздуха через жидкость или с помощью так называемой струйной аэрации [66]. Воздух в жидкость во многих случаях вводится с помощью эжекторов, включенных непосредственно перед барботером или резервуаром для струйной аэрации. Но такая схема существенно снижает экономичность работы установки. [c.239]

Критерий Нуссельта является наиболее удобной величиной для расчета процессов переноса в неподвижной среде или в ламинарном потоке. В случае чисто молекулярного переноса критерий Нуссельта оказывается постоянной величиной, зависящей только от геометрической формы тела. В случае развитой турбулентности более удобной оказывается другая безразмерная величина, называемая критерием Стэнтона . Эта величина характеризует отношение скорости поперечного переноса тепла или вещества к линейной скорости потока. Для процесса теплопередачи критерий Стэнтона выражается как [c.31]

Процесс переноса вещества в неподвижной среде одной молекулярной диффузией описывается уравнением [c.95]

Выше уже указывалось, что перенос вещества в подвижных средах происходит как по конвективному, так и по молекулярному механизму и определяется поэтому условиями движения фаз (гидродинамической обстановкой процесса). Наиболее простой случай — перенос вещества в неподвижных средах, поскольку при [c.403]

Процессы передачи тепла и переноса вещества подобны. Основным законом передачи тепла в неподвижной среде является закон Фурье [c.132]

В неподвижной среде перенос массы осуществляется путем молекулярной диффузии. По этому механизму вещество переносится в результате теплового движения отдельных молекул, без каких-либо внешних механических воздействий и при отсутствии конвективных токов. Однако этот механизм отно- [c.247]

В ламинарном потоке перенос массы к поверхности катализатора осуществляется по тому же механизму, что и в неподвижной среде. [c.248]

Заметное влияние режима последующего медленного перемешивания объясняется сильной зависимостью скорости коагуляции от числа столкновений коагулирующих частиц. Коэффициент молекулярной диффузии в жидкости невелик, и скорость гетерогенных реакций, имеющих цромышленное значение, в большой мере определяется гидродинамическими условиями. Уже при самых незначительных скоростях потока перенос вещества начинает преобладать над молекулярной диффузией. Однако в ламинарном потоке механизм переноса остается таким же, как и в неподвижной среде [11]. При турбулентном режиме движения пере- [c.127]

Ламинарный поток — это однородное упорядоченное движение всех частиц с неизменяющейся во времени линейной скоростью. Перенос частиц потока из любой точки к омываемому им твердому телу осуществляется с помощью диффузии. Ламинарный поток в его поперечном сечении условно может рассматриваться как неподвижная среда. [c.390]

В случае диффузии в неподвижной среде или в ламинарном потоке удобнее воспользоваться другой безразмерной величиной — так называемым критерием Нуссельта. В этом случае механизм переноса молекуляр- [c.364]

В неподвижной среде процессы переноса могут трактоваться как макроскопические, являющиеся результатом статистического усреднения большого числа непрерывно происходя щих микроскопических событий, в которых участвуют определенные элементы среды. Такими элементами могут быть молекулы, ионы, атомы, электроны, фононы или фотоны. Событиями обычно являются столкновения элементов, обусловленные их непрерывным хаотическим движением, происходящим в соответствии с принципом микроскопической обратимости. Феноменологические законы переноса теплоты, массы и импульса были установлены Фурье (теплопроводность), Фиком (диффузия) и Ньютоном (вязкое трение). Эти законы справедливы в том случае, когда выполняются следующие два условия [c.70]

Перенос вещества, подтребного для роста кристалла в неподвижной среде, происходит вследствие возникновения в растворе одновременно с ростом кристалла диффузионных и конвекционных токов. [c.641]

В настоящее время основной путь решения задач совместного тепло- и массообмена состоит в использовании аналогий, существующих в процессах переноса массы, энергии и импульса. Приведенные выше частные условия реализации процессов тепло- и массообмена позволяют устанавливать существование тех или иных аналогий. Так, например, в случае а уравнеиия диффузии (2.262) и энергии (2.263а) или (2.2636) аналогичны, причем сама структура уравнения энергии ничем не отличается от случая чистого теплообмена в однокомпонентиой среде. В случае б имеется аналогия между уравнениями диффузии, энергии и движения. В неподвижных средах (случаи в и г ) существует аналогия между теплопроводностью и диффузией. Поэтому при наличии аналогии граничных условий на межфазной поверхности для массо-н теплообмена (см. 2.18) существует широкая аналогия между явлениями тепло- и массообмена, которая позволяет решать множество практических задач совместного тепломассообмена на основе известных зависимостей для чистого теплообмена (см. 2.19). [c.210]

В ламинарном потоке механизм передачи тепла иливеш,ества по суш еству такой же, как и в неподвижной среде. Перенос по-прежнему происходит посредством молекулярной теплопроводности или диффузии, и только внешние условия меняются вследствие наличия массового потока. [c.26]

В условиях турбулентного потока при равенстве средних скоростей наро-газовой фазы и капель жидкого топлива, на последние действуют турбулентные пульсации, что способствует усилению тепло- и массообмена капель с окружающей средой и приводит к увеличению скорости горения по сравнению с молекулярным переносом. Особенно сильно турбулентные пульсации влияют на горение крупных капель и в значительно меньшей степени — на мелкие капли. В связи с этим наблюдаемые скорости горения крупных и мелких капель в турбулентном потоке отличаются значительно меньше по сравнет1ию с горением капель в неподвижной среде, где происходит чисто молекулярный перенос и удельная скорость горения, представляющая количество сгорающей жидкости с единицы поверхности в единицу времени, обратно пропорциональна диаметру капли. [c.151]

Диффузионный механизм переноса субстанции имеет чисто молекулярную природу и является следствием беспорядочного теплового движения молекул вещества (в общем случае - структурных частиц, из которых состоит рассматриваемое вещество). Тепловое движение молекул равновероятно во всех направлениях, следовательно, количество молекул примеси какого-либо компонента, перемещающихся со скоростью теплового движения (сотни метров в секунду для молекул типа азота, кислорода при комнатной температуре) от точки с большей концентрацией компонента, превышает количество молекул компонента, перемещающихся в противоположную сторону от точки с меньшей концентрацией. Разность таких противоположных потоков молекул целевого компонента и составляет результирующий диффузионный поток компонента в среде молекул других веществ (в среде фазы-носителя)- При этом не имеет значения, неподвижна среда или движется (конвектирует) как целое с какой-либо скоростью. [c.16]

Предпримем попытку установить связь между обобщенными потоками и обобщенными силами Х . Прежде всего заметим, что наблюдаемый на опыте -ый обобщенный поток заведомо зависит от сопряженной с ним силы X . При наличии эффектов увлечения значение / определяется также силами, вызывающими самопроизвольный перенос обобщенных координат, увлекающих -ую обобщенную координату. Так, поток массы заряженных частиц в системе зависит не только от градиента соответствующего химического потенциала, но и от градиента электрического потенциала, поскольку последний является источником самопроизвольного переноса электрических зарядов, увлекающих массы заряженных частиц. Перенос той или иной обобщенной координаты (например, массы /с-го компонента) всегда сопровождается трением субстрата переноса о среду. Сила трения зависит от скорости переноса относительно среды. Среда в общем случае не является неподвижной. Поэтому скорость переноса 1-ой обобщенной координаты относительно среды зависит от значения и направления потоков других обобщенных координат. Дополнительным источником, определяющим взаимосвязь обобщенных потоков, могут быть диссипативные эффекты, производимые каждым из них. Учитывая сказанное, можно утверждать, что в общем случае каждыйТиз обобщенных потоков определяется всеми без исключения обобщенными силами, т. е. [c.82]

Б неподвижной среде перенос массы осуществляется путем молеку-,1ярной диффузии. По этому механизму вещество переносится в результате [c.389]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология