- •1Телообменные процессы и аппараты.
- •Температурное поле. Изотермы.
- •2. Тепловые балансы.
- •3. Дифференциальное уравнение теплопроводности
- •4. Теплопроводность плоской стенки
- •Теплопроводность плоской многослойной стенки.
- •5. Теплопроводность цилиндрической стенки
- •Уравнение однослойной цилиндрической стенки:
- •6. Конвективный теплообмен.
- •Расчет коэффициентов теплоотдачи.
- •7. Критерии теплового подобия.
- •8. Различные виды теплоотдачи.
- •9. Закон Стефана - Больцмана.
- •Закон Кирхгофа.
- •Взаимное излучение двух твердых тел.
- •10. Теплопередача.
- •11. Аддитивность термических сопротивлений.
- •12. Теплопередача при переменных температурах теплоносителей.
- •13. Выбор взаимного направления движения теплоносителей .
- •Методы интенсификации процесса теплопередачи:
- •14. Классификация и выбор теплоносителей.
- •15. Теплообменные аппараты
- •Теплообменник типа "труба в трубе"
- •Тепловой расчет теплообменных аппаратов
- •Нестационарный теплообмен
- •16. Классификация массообменных процессов.
- •2.2. Способы выражения состава фаз.
- •Правило фаз Гиббса.
- •17. Равновесие при массообмене
- •18. Определение направленности массопереноса.
- •19. Молекулярная диффузия.
- •20. Турбулентная диффузия.
- •Конвективный перенос.
- •21. Механизм процесса массопереноса.
- •22. Уравнение массоотдачи
- •. Подобие процессов переноса массы
- •23. Уравнение массопередачи.
- •Аддитивность диффузионных сопротивлений.
- •Объемные коэффициенты массоотдачи и массопередачи.
- •Пути интенсификации процесса массопередачи.
- •24. Сушка, классификация сушильных процессов.
- •Виды связи влаги с материалом.
- •25. Основные параметры влажного воздуха.
- •26. I – X диаграмма Рамзина.
- •27. Увлажнение и сушка воздуха
- •1.Постоянное влагосодержание.
- •2.Постоянная энтальпия.
- •28. Параметры влажного материала.
- •Материальный и тепловой баланс сушки.
- •29. Тепловой баланс сушки.
- •30. Кинетика сушки.
- •31. Изотерма сушки.
- •32. Кинетические кривые.
- •Термодиффузия.
- •Методы исключения термодиффузии:
- •Пути интенсификации периодов сушки.
- •1Период.
- •33. Удельная производительность по влаге и ее регулирование.
22. Уравнение массоотдачи
Массоотдача- процесс переноса распределяемого компонента внутри одной фазы от ядра потока к поверхности раздела или наоборот.
Если обозначить через Фy (газовую фазу), через Фх- жидкую фазу, то распределяемый компонент в фазе Фy будет перемещаться из ядра потока к поверхности раздела фаз и определяющее количество (М) вещества, переносимого в единицу времени в каждой из фаз:
в фазе Фy;
в фазе Фx.
и -движущая сила процесса массоотдачи соответственно в фазах Фy и Фх.
и -коэффициенты массоотдачи. Они показывают какое количество вещества переходит от поверхности раздела фаз в ядро фазы (или в обратном направлении) через единицу поверхности в единицу времени при движущей силе равной единице.
Коэффициент массоотдачи () является не физической константой, а кинетическим коэффициентом зависящим от: плотности, вязкости, скорости, длины и диаметра аппарата. Таким образом величина () является функцией многих переменных, что осложняет расчет и опытное определение коэффициентов массоотдачи.
. Подобие процессов переноса массы
В диффузионном пограничном слое одновременно протекают процессы молекулярной диффузии и конвекции.
Конвективный перенос можно записать как:
Диффузионный перенос описывается первым законом Фика:
при .
Приравниваем оба выражения, сокращая на S, обозначим
через заменим dy конечной разностьюи- некоторым линейным размером. Согласно рассмотренному ранее способу подобного преобразования уравнений, разделив левую часть уравнения на его правую часть, сократив подобные члены и опустив знак минус, получим-диффузионный критерий Нуссельта ():
-характеристический линейный размер.
-характеризует отношение интенсивности переноса в ядре фазы к
интенсивности переноса в диффузионном пограничном подслое, где она определяется молекулярной диффузией.
Для рассмотрения подобия процессов переноса вещества в основной массе (ядре) фазы за основу берется второй закон Фика
Каждый член уравнения запишем отбросив знаки дифференциала и упростив:
Разделим третий член уравнения на первый, получим диффузионный критерий Фурье,
который характеризует постоянство отношения изменения концентрации во времени к изменению концентраций вследствие чисто молекулярного переноса, т.е. нестационарность массообменных процессов.
Разделим второй член на третий, получим диффузионный критерий Пекле.
Pe'- характеризует меру отношения массы вещества, перемещаемой путем конвективного переноса и молекулярной диффузии, в сходных точках подобных систем (т.е. влияние кинетических условий на процессы молекулярной диффузии).
Критерий Ре' можем представить в следующем виде:
, отсюда,
-коэффициент кинематической вязкости;
Pr'-характеризует отношение физических свойств жидкости (газа) в
сходственных точках подобных потоков, или отношение толщины гидродинамического пограничного слоя и диффузионного пограничного слоя.
Общая функциональная зависимость от определяющих критериев и симплексов подобия для неустановившихся процессов массоотдачи может быть выражена как
Г1 и Г2 -симплексы геометрического подобия .
Для стационарного процесса, .
В диффузионном пограничном слое (ДПС) сосредоточено все сопротивление массопереносу, поэтому одним из способов интенсификации массообменных процессов, является повышение скорости движения фазы, тем самым ДПС "обдирается" и его толщина уменьшается.