Оглавление:
Теория проницания
- Теория проникновения в массопереносе была впервые предложена Хигби для объяснения механизма массопереноса от границы раздела газ-жидкость-жидкость. Представленные до сих пор методы анализа эквивалентны описанию переноса через фиксированную. Кроме того, теория осмоса также применима к движению на границе жидкость-жидкость, которое не может быть зафиксировано.
Предыдущие замечания о механизме массопереноса между фазами были получены на основе концепции неподвижной мембраны для каждой жидкости, прилегающей к границе раздела. Хотя было известно, что в большинстве массообменных систем практически отсутствует устойчивая жидкая пленка, эта концепция неподвижной мембраны с неопределенной толщиной, сравнимой с вязким подслоем движущегося пограничного слоя, лежала в основе большинства массообменных систем models. In в соответствии с уравнением стационарного массопереноса предполагалось, что вещества переносятся в этой пленке путем молекулярной диффузии.
Поэтому предельные условия выгодности оребрения описываются уравнением (3-28) Это уравнение дает правильные результаты в том случае, если используется уравнение (3-26). Людмила Фирмаль
Эта теория привела к определению коэффициента диффузии и коэффициента массопереноса через пленку thickness. In в этой книге почти всегда коэффициенты переноса отдельных фаз в турбулентности представлены в виде эмпирических величин, независимо от пленки theory. In в большинстве случаев, как и при протекании по плоской пластине, было обнаружено, что неподвижной пленки нет. Количество материала, перемещаемого от пластины к пограничному слою, обычно переносится на пластину диффузией и перемещается параллельно пластине движением жидкости. Однако теория кино — это не Ч. Чтобы получить турбулентную связь с выражением а-33 (33. 23) и (33. 26).
Хигби предположил, что основной механизм массопереноса включает турбулентный вихрь, движущийся от ядра потока к границе раздела, с короткой переходной молекулярной диффузией от границы раздела К жидкости, прежде чем последующий вихрь вытеснит его на поверхность. Согласно этой модели, средняя скорость массопереноса зависит от времени жизни вихрей на поверхности и общего количества диффузных компонентов, движущихся от границы к вихрю за это время. Хигби предположил, что период существования всех вихрей, достигающих поверхности, одинаков. За это время диффузия в вихрь выражается уравнением. Это и есть уравнение(9. 22) является упрощенной формой.
Граничные условия являются: 2) еа = у, М> 0,г = 0; 3) еа = Эл.- ^так- Концентрация PAB на поверхности и концентрация на большем расстоянии от поверхности (>To является постоянной. Формула(35.29） р ’ — ^ в Гаусс, изображающий неустойчивость diffusion. To формула(35.30). 3) граничным условием в текущей задаче является условие диффузии в среду бесконечной толщины. Задача решается следующим образом: (35.30） Куда? гггг =§е » 4d. Правая часть уравнения представляет собой табличную функцию, известную как гауссовский стохастический Интеграл, значения которого можно найти в большинстве коллекций математических таблиц. Графическое изображение функции показано на рисунке. 35.
Схематическое изображение градиента концентрации, полученного этим методом, показано на рисунке.35.4 для одного вихря. Если пренебречь термином конвективного переноса, то скорость диффузии с поверхности равна следующей. Ту = −0 Формула(35. 31) путем дифференцирования уравнения нового случая(35. 30) функции、 substa- (35.32） Общее количество растворенных веществ, переносимых блоком сопряжения в течение времени контакта, определяется интегралом Средняя скорость время ТС、 Если разделить общее количество растворенного вещества, которое было перемещено транспортным средством、 (35.34)） Уравнение (35. 34) и уравнение 34.
- Из сравнения определяется коэффициент массопереноса в установившемся состоянии. Поскольку среднее время контакта вихря с поверхностью раздела tc обычно неизвестно, это уравнение не так важно, как вычисление qw. Уравнение (35. 35) наиболее важный вывод, который следует сделать, состоит в том, что, согласно теории осмоса, коэффициент массопереноса должен быть пропорционален квадратному корню коэффициента молекулярной диффузии. Большинство зависимостей массопереноса имеют следующий вид 8б = abBbc. (35.36)） Коэффициент диффузии t) AB содержится в 1-м порядке знаменателя числа Шервуда.
Так как RAV также входит в знаменатель числа Шмидта 1, то значение показателя c должно быть равно 0,5. Если вы принимаете концепцию неподвижной пленки в качестве управляющего резистора для массопереноса, коэффициент массопереноса должен быть связан с уравнением Rav (35. Тридцать семь） Где bt-эквивалентная толщина. Это выражение эквивалентно выражению (33.24).Зависимость k от RAV в первой степени определяется по формуле (35. 36) дает степень с нулевым значением. Большая часть экспериментальных работ показывает, что c ближе к 0,5, чем к нулю. Это подтверждает мнение о том, что теория осмоса более точно описывает механизм массопереноса между фазами, чем теория стационарных пленок.
Ответ на этот вопрос зависит от относительной важности соображений стоимости, веса и габаритов теплообменного устройства. Людмила Фирмаль
Теория проникновения была зафиксирована Данквертом [32].Последний предположил, что период, в котором присутствуют отдельные элементы интерфейса, не является одинаковым, и средняя скорость массопереноса зависит от распределения поверхностных элементов по «возрастной группе«.Средняя скорость Поглощение определяется путем умножения процента поверхности возраста m на мгновенную скорость поглощения поверхности этого возраста, а затем суммирования этой формулы для всех элементов поверхности. Данк Берт предложил функцию распределения Φ (t), где доля поверхностей с конечным возрастом от m до m + ym равна ((m)•yt. Мгновенная скорость поглощения элемента выражается формулой 35.
Потому что мгновенная скорость всех элементов возраста 4-dx определяется Подводя итог возрасту мы получаем Мгновенная скорость через блок интерфейса： (35. Тридцать восемь） Данк Берт рассматривал возможность того, что нет никакой связи между возрастом элемента и возможностью замены. Это распределение по возрасту представлено функцией f (t) в следующем виде: т (т)= «е’», (35.39) где » — частичная скорость обновления поверхности (ее размерность обратно пропорциональна размерности времени).Эта формула называется формулой 35.
Это уравнение объединяется с уравнением, определяющим коэффициент массопереноса k₉.、 (г-од О)=(0l₈-od₀) (^ЛВ)’⁷’- Откуда АВ = («длв),/ ’ — (35-41） Константа z должна быть определена экспериментально, чтобы формула (35.41)не давала прямого способа вычисления k^.Это только проверяет связь между квадратным корнем из^ lv, полученным kya и Higby. Первое применение теории осмоса было ограничено массопереносом на границе раздела газ-жидкость, но, вероятно, имеет то же значение, что и механизм теплопередачи[164].также предполагалось, что он характеризует механизм переноса жидкости к промывочным твердым частицам.
Джонсон и болельщики [75] измерение скорости растворения твердых органических веществ в устройстве с коэффициентом перемешивания Массоперенос связан с коэффициентом диффузии по формуле, аналогичной формуле (35.36). в Формуле (35.36) значение с варьировалось от 0,422 до 0,526. Ханратти [58]также показал, что теория осмоса отражает массоперенос вблизи твердых поверхностей. Рис.35. 5 сравните безразмерные профили концентрации, созданные Ханратти для массопереноса из жидкости в твердое тело.
Смотрите также:
| Коэффициент вихревой диффузии и длина пути перемешивания | Межфазная турбулентность |
| Аналогия между переносом количества движения и массопередачей | Применение анализа размерностей к массопередаче |
