Теплотехника. Кордон М.Я - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

Суммарная плотность потока массы i-го компонента за счет
молекулярного переноса с учетом концентрационной диффузии, термо- и
бародиффузии составит:
j
М.Д.
=-
ρ
(D
∇
m
i
+
Т
D
т
∇
Т+
Р
D
σ
∇
р), (2.3)
где
ρ
- плотность смеси;
m
i
=
i
C
ρ
- относительная массовая концентрация i-го компонента;
DKD
TT
=
- коэффициент термодиффузии;
р – давление смеси;
∇=
ijk
x
yz
∂∂ ∂
++
∂∂ ∂
- оператор Гамильтона.
Основную роль в массообмене играет концентрационная диффузия и ее
следует учитывать в первую очередь.
Доля термодиффузии в общем потоке незначительна и только при
больших градиентах температуры ощущается ее влияние.
Бародиффузия проявляется при больших перепадах давления, что редко
встречается в процессах тепломассообмена.
Уравнение (2.3) переноса массы справедливо для неподвижной среды,
когда массообмен осуществляется только молекулярным путем.
При движении среды, кроме молекулярной диффузии будет происходить
перенос вещества конвекцией. Составляющая потока массы, вызванная
конвекцией, будет равна:
,
j
C
i
ik
υ
=
(2.4)
где
- скорость перемещения какого-либо объема смеси.
Суммарная плотность потока массы, обусловленного молекулярным и
конвективным переносами, составит:
..
j
jj
i
МД
ik
=
+
(2.5)
2.2. Уравнение массообмена для бинарной смеси
Выведем дифференциальное уравнение, описывающие распределение
определенного компонента в движущейся бинарной смеси, при следующих
условиях:
-
жидкость несжимаема и внутри нее отсутствуют источники массы;
-
пренебрегаем термо - и бародиффузией.
Выделим в смеси неподвижный элементарный куб с ребрами
dx, dy, dz
(рис. 2.1). 
       Суммарная плотность потока массы i-го компонента за счет
молекулярного переноса с учетом концентрационной диффузии, термо- и
бародиффузии составит:
                                           Dт    D
                          jМ.Д.=-ρ(D∇mi+      ∇Т+ σ ∇р),              (2.3)
                                           Т      Р
    где ρ - плотность смеси;
        mi= Ci ρ - относительная массовая концентрация i-го компонента;
         DT = KT D - коэффициент термодиффузии;
        р – давление смеси;
              ∂    ∂    ∂
        ∇=      i+   j + k - оператор Гамильтона.
             ∂x ∂y      ∂z
      Основную роль в массообмене играет концентрационная диффузия и ее
следует учитывать в первую очередь.
    Доля термодиффузии в общем потоке незначительна и только при
больших градиентах температуры ощущается ее влияние.
    Бародиффузия проявляется при больших перепадах давления, что редко
встречается в процессах тепломассообмена.
    Уравнение (2.3) переноса массы справедливо для неподвижной среды,
когда массообмен осуществляется только молекулярным путем.
    При движении среды, кроме молекулярной диффузии будет происходить
перенос вещества конвекцией. Составляющая потока массы, вызванная
конвекцией, будет равна:
                                     j = Ciυ ,                       (2.4)
                                      ik
    где υ - скорость перемещения какого-либо объема смеси.
    Суммарная плотность потока массы, обусловленного молекулярным и
конвективным переносами, составит:
                                 ji = jМ . Д . + j                   (2.5)
                                                  ik

               2.2. Уравнение массообмена для бинарной смеси

      Выведем дифференциальное уравнение, описывающие распределение
определенного компонента в движущейся бинарной смеси, при следующих
условиях:
     - жидкость несжимаема и внутри нее отсутствуют источники массы;
     - пренебрегаем термо - и бародиффузией.
     Выделим в смеси неподвижный элементарный куб с ребрами dx, dy, dz
(рис. 2.1).

Страницы