ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
L
D
3
2
41
Рис. 4.8 Схема расчетной области и нумерация границ
В рассматриваемой задаче расчетная область принималась в виде (рис. 4.8).
Граничные условия задавались следующим образом:
Граница 1:
0
ww
x
=
, (4.35)
где
4/
2
0
D
G
w
π
=
; −G объемный расход.
Граница 2 и 3:
0==
yx
ww (4.36)
Граница 4:
.0
;0),(
=
=
p
wwt
yx
(4.37)
При этом полагали, что вязкость и плотность раствора, движущегося по реактору, зависит от кон-
центрации субстрата, продукта реакции и содержания микроорганизмов.
Помимо гидродинамики на процесс ферментации значительное влияние оказывает теплообмен. Те-
плообменом называется любой процесс переноса теплоты, в котором она в соответствии со вторым на-
чалом термодинамики самопроизвольно переходит от более нагретой среды к менее нагретой. Движу-
щей силой процесса переноса теплоты является разность температур.
Перенос теплоты возможен тремя различными способами: теплопроводностью, конвекцией и излу-
чением.
Теплопроводностью называется перенос теплоты при непосредственном соприкосновении тел (или
частей одного тела) с различными температурами. Этот процесс можно представить себе как распро-
странение теплоты от частицы к частице при отсутствии их перемещения. В чистом виде теплопровод-
ность наблюдается в твердых телах, а в капельных жидкостях и газах – лишь при отсутствии в них кон-
вективных токов.
Конвективный перенос теплоты, возможный только в жидкостях и газах, совершается в результате
перемещения их частиц в объеме. В зависимости от причины, вызывающей перемещение частиц жид-
кости или газа, различают конвективный теплообмен при свободной конвекции и при вынужденной
конвекции. Свободная конвекция предполагает перемещение частиц, вызванное исключительно разно-
стью плотностей жидкости или газа в различных частях занимаемого ими объема вследствие различия
температур. Конвекция называется вынужденной, когда перемещение частиц жидкости или газа проис-
ходит под действием внешних сил (нагнетание насосами, компрессорами и т.п.).
Лучистым теплообменом называется процесс переноса теплоты в виде электромагнитных волн, со-
провождающихся превращением тепловой энергии в лучистую и обратно лучистой в тепловую.
В технике рассмотренные способы теплообмена редко встречаются в обособленном виде: чаще всего
приходится иметь дело с сочетанием двух или даже всех трех способов при их последовательном или од-
новременном действии. Особое место занимает теплообмен, сопровождающийся изменением агрегатного
состояния тел, участвующих в этом процессе (испарение жидкости, конденсация паров). Различают два
случая теплообмена: теплоотдачу и теплопередачу. Теплоотдачей называется процесс теплообмена между
твердым телом (например, стенкой аппарата) и соприкасающейся с ней жидкостью или газом. Теплооб-
мен между жидкостями, газами, жидкостью и газом, разделенными стенкой называется теплопередачей.
Сформулируем физические закономерности, определяющие процессы, связанные с распростране-
нием тепла.
1 Закон Фурье: количество тепла ,dQ переданного посредством теплопроводности через площадь
сечением S изотермической поверхностью тела за время d
τ
выражается основным уравнением тепло-
проводности
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- …
- следующая ›
- последняя »
