ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
В общем случае под локальной областью понимается область ограниченных размеров, рассматриваемая в течение ко-
роткого интервала времени, внутри которой присутствуют все виды целевого переноса, характерные для текущего процесса,
и охватывающая как участки конструкционных элементов аппарата, влияющих на поля определяющих параметров, так и
некоторые объемы заполняющих аппарат сред (сырье и продукты, теплоносители и хладоагенты, инертные компоненты,
насадки, сорбенты, катализаторы и др.) Полная совокупность локальных областей составляет весь рабочий объем аппарата
за конечный период времени.
В частных случаях локальная область может охватывать как все поперечное сечение аппарата, так и все внутреннее про-
странство аппарата.
Общая структура локальной области аппаратов, в которых осуществляется взаимосвязанный тепломассоперенос, пред-
ставлена на рис. 2.15. Здесь к теплоносителям относятся жидкие и газообразные продукты и инертные компоненты, а также
окружающая среда. К областям, в которых осуществляется перенос тепла теплопроводностью, относятся гранулированные
компоненты, сорбенты, высушиваемые материалы и катализаторы. К областям, в которых осуществляется перенос вещества
молекулярной диффузией, относятся гранулированные, сорбенты и высушиваемые материалы. Учитываются лишь те конст-
рукционные элементы, которые участвуют в теплообмене между теплоносителями.
Рис. 2.15.
Конкретный вид локальной области и соответствующая ей математическая модель определяются геометрическими ха-
рактеристиками оборудования и кинетическими закономерностями протекающих в нем процессов.
2.5.1. Математическое моделирование
температурного и концентрационного полей
локальной области сорбционного оборудования
Рассмотрим методику расчета сорбционного оборудования на основе моделирования температурного и концентрацион-
ного полей локальной области адсорбционного аппарата колонного типа (рис. 2.16, 2.17).
В качестве локальной области выделим тонкий слой толщиной ∆
х
, охватывающий
все поперечное сечение колонного аппарата, включая обечайку, и рассматриваемый в
течении времени ∆τ (рис. 2.16). Толщина слоя может быть соизмерима с эквивалентным
диаметром гранулы сорбента.
Процессы тепло- и массообмена при сорбции протекают взаимосвязанно.
В процессах переноса тепла и массы много общего. И диффузия, и теплопровод-
ность являются результатом молекулярного движения. Этим объясняется аналогия в их
математическом описании.
Температурное поле локальной области сорбционного колонного аппарата, яв-
ляющееся совокупностью температурных полей гранул сорбента, газового потока и
стенки корпуса описывается сопряженной нелинейной задачей теплообмена, прямое
аналитическое решение которой не представляется возможным.
Поле концентраций локальной области сорбционного колонного аппарата, которое
является совокупностью полей концентраций гранул сорбента и газового потока, также
описывается сопряженной нелинейной задачей диффузии, которая также аналитически
не решается.
Кроме того, коэффициенты задачи теплопроводности зависят от текущих концентраций, а диффузионные характери-
стики зависят от температур.
Рис. 2.16. Расположение
локальной области
сорбционного
оборудования
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- …
- следующая ›
- последняя »
