1/Град.

Поверхностное натяжение - оценивает работу, которую необходимо затратить на образование единицы поверхности раздела при дроблении жидкости на капли. Под действием поверхностного натяжения капли жид­кости стремятся принять сферическую форму.

Вязкость - способность жидкости оказывать сопротивление усилиям, вызывающим относительное перемещение ее частиц. При движении жидкос­ти в ней возникают силы внутреннего трения, оказывающие сопротивле­ние движению. Оценивается коэффициентом динамической вязкости:

или коэффициентом кинематической вязкости:

которые связаны между собой соотношением

Вязкость капельных жидкостей подается с ростом температуры. Это изменение может быть оценено с помощью правила Андраде:

где А, В константы определяемые экспериментально, по двум значениям вязкости при различных температурах. Вязкость газов растет с ростом температуры.

Теплоемкость Ср - количество тепла необходимое для нагрева еди­ницы массы среды на один градус, кал/г град; ккал/кг град; Дж/кг град; кДк/кг град.

Коэффициент теплопроводности  количество тепла, передаваемое в единицу времени через единицу поверхности при изменении темпе­ратуры на один градус на единицу длины (при градиенте температуры равном единице), вт/м град; ккал/ м час град.

Коэффициент температуропроводности

Коэффициент диффузии D количество вещества переносимое в единицу времени через единицу поверхности при градиенте концентраций равном единице

Коэффициенты a,,,D называются коэффициентами переноса. Касательное напряжение называется напряжением трения:

Единицы измерения P и одинаковы:

Н/м²; кг/см².

2.10. Основные механизмы переноса субстанции.

Перенос любое субстанции (массы, энергии, импульса и т.п.) может происходить как молекулярным, так и молярным (конвективным) путём. Оба переноса имеют разную физическую природу. Молекулярный перенос происходит при помощи хаотического молекулярного движения; по своей физической природе этот вид перенос обусловлен молекулярным перемешиванием. Таким образом, происходит выравнивание концентрации субстанции путём молекулярного перемешивания.

Конвективный (молярный) перенос происходит за счёт видимого движения всей среды.

2.11. Законы молекулярного переноса субстанции.

Если концентрация скалярной или векторной субстанции изменяется в пространстве, занятом гомогенной смесью, то возникают молекулярные потоки субстанции, которые являются потоками низшей ступени иерархии потоков. При этом будет возникать направленное движение молекул или их потоки, которые будут переносить субстанцию, т.е. определённые экстенсивные величины, характеризующие молекулярное движение.

Сначала рассмотрим молекулярные потоки. Концентрация субстанции образует непрерывное поле C = C (x, y, z)

Проводя нормаль к изосубстациональной поверхности в точке М, найдём отношение приращения концентрации субстанции к приращению расстояния по нормали : , определив предел этого отношения, получим:

Полученное выражение называется градиентом концентрации субстанции

Градиент – вектор, показывающий направления наискорейшего изменения данного поля субстанции. Вычислим градиенты различных видов субстанции:

Количество вещества (концентрация)

[моль/м⁴]

Тепла (температуры)

[⁰С/м]

Скорости [1/С]

Г радиент скорости сдвига.

Наличие в разности концентраций между соседними концентрационными поверхностями приведет к появлению молекулярных потоков, которые будут тем больше, чем выше градиент концентрации. Перемещение субстанции происходит в направлении падания концентрации субстанции. Роль движущей силы процесса переноса играет градиент концентрации.

Таким образом, закон молекулярного переноса можно сформулировать следующим образом: плотность потока субстанции пропорциональна градиенту концентрации.

- показывает, что перенос идёт в сторону убыли концентрации субстанции. J – плотность потока субстанции; K – коэффициент переноса – физический смысл коэффициента переноса – количество субстанции, переносимое в единицу времени через единицу поверхности при градиенте, равном единице.

Рассмотрим отдельно каждый из рассматриваемых видов субстанции:

- закон Фурье

- если одномерное течение

- коэффициент теплопроводности – количество тепла, переносимое в единицу времени через единицу поверхности при градиенте температуры, равному 1.

Д ж м Вт

м² с К м К

Количество вещества

- закон Фика.

D – коэффициент молекулярной диффузии - количество вещества, переносимое в единицу времени через единицу поверхности при градиенте концентрации, равному 1.

количество движения

- закон Ньютона – Петрова

общепринятая форма записи.

- касательное напряжение

- коэффициент динамической вязкости - количество движения, передаваемое в единицу времени через единицу поверхности при градиенте скорости, равному 1.

- единица измерения давления.