Исследование влияния ультразвуковых колебаний и различных полей на скорость массопереноса в строительных материалах. Лайдабон Ч.С. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

Рис.1 Структурно-функциональная схема установки
1 - насос 5 - пропиточный состав
2 - ванна 6 - бетонная балочка
3 - гидродинамический 7 – система трубопроводов
излучатель
4 - поток жидкости 8 - прокладки
Группа разбивается на подгруппы из 2-3 студентов.
Каждая подгруппа исследует влияние акустического и
электромагнитного поля на скорость пропитки трех видов
образцов одним из пропиточным составов, определяемым
преподавателем. Таким образом,
максимальное время
выполнения подгруппой первого комплекса лабораторных
работ составляет 20 часов:
- Первая работаподготовка образцов и их сушка – 2 часа,
- Вторая работапропитка образцов окунанием – 6 часов,
- Третья работапропитка образцов в акустическом поле
6 часов,
- Четвертая работапропитка образцов в
электромагнитном поле– 6 часов.
2.3. Ход работы:
Коэффициент диффузии D можно выразить
через
вязкость
η
жидкости и, пользуясь понятием подвижности b
как коэффициентом пропорциональности между скоростью
v и силой сопротивления F, действующей на движущийся
объект, пользуясь известным соотношением Эйнштейна D
= kTb (где kпостоянная Больцмана; Табсолютная
температура ) и формулой Стокса для шара F = 6
πη
rv ( где
r – радиус шара ):
D =
ηπ
r
kT
6
( 5 )
Коэффициент самодиффузии прямо пропорционален
температуре Т и обратно пропорционален динамической
вязкости
η
.
С учетом ( 5 ) формулу ( 4 ) можно переписать в
следующем виде:
M(t)=M*
.exp1
8,0
2
h
tТ
const
η
( 6 )
Мы оценили вклад самодиффузии в процесс массопереноса
в пористых материалах. В этом случае поток самодиффузии
увеличивается с повышением температуры и снижением
вязкости жидкости или раствора.
Подобным же образом можно оценить вклад
бародиффузии в процесс массопереноса в изделии. Но в
первом приближении выражение для потока бародиффузии
можно получить, пользуясь формулой
Пуазейля, как это
сделано у Ю.М.Баженова:
M(t)=
t
rP
η
πρ
2
3
0
( 7 )
Таким образом, мы получили искомый вклад
бародиффузии. В данном случае мы имеем параболическую
зависимость переносимой массы. Притом, со снижением
вязкости жидкости или раствора повышается поток
бародиффузии.
                                                             объект, пользуясь известным соотношением Эйнштейна D
                                                             = kTb (где k – постоянная Больцмана; Т – абсолютная
                                                             температура ) и формулой Стокса для шара F = 6πηrv ( где
                                                             r – радиус шара ):

                                                                                kT
                                                                          D=                       (5)
                                                                               6πrη
                                                             Коэффициент самодиффузии прямо пропорционален
        Рис.1 Структурно-функциональная схема установки      температуре Т и обратно пропорционален динамической
1-   насос                    5 - пропиточный состав
                                                             вязкости η.
2-   ванна                    6 - бетонная балочка
                                                                    С учетом ( 5 ) формулу ( 4 ) можно переписать в
3-   гидродинамический        7 – система трубопроводов
                                                             следующем виде:
     излучатель
4-   поток жидкости            8 - прокладки                                  ⎧⎪       ⎡ ⎛         Т t ⎞ ⎤ ⎫⎪
                                                                                                           0 ,8

                                                                      M(t)=M* ⎨1 − exp ⎢− ⎜⎜ const       ⎟ ⎥ ⎬.
                                                                                                       2 ⎟
                                                                                                                   (6)
       Группа разбивается на подгруппы из 2-3 студентов.                       ⎪⎩      ⎢⎣ ⎝        η h   ⎠ ⎥⎦ ⎪⎭
Каждая подгруппа исследует влияние акустического и
электромагнитного поля на скорость пропитки трех видов       Мы оценили вклад самодиффузии в процесс массопереноса
образцов одним из пропиточным составов, определяемым         в пористых материалах. В этом случае поток самодиффузии
преподавателем. Таким образом, максимальное время            увеличивается с повышением температуры и снижением
выполнения подгруппой первого комплекса лабораторных         вязкости жидкости или раствора.
работ составляет 20 часов:                                          Подобным же образом можно оценить вклад
- Первая работа – подготовка образцов и их сушка – 2 часа,   бародиффузии в процесс массопереноса в изделии. Но в
- Вторая работа – пропитка образцов окунанием – 6 часов,     первом приближении выражение для потока бародиффузии
- Третья работа – пропитка образцов в акустическом поле–     можно получить, пользуясь формулой Пуазейля, как это
                  6 часов,                                   сделано у Ю.М.Баженова:
- Четвертая работа – пропитка образцов в
                                                                                   πρ P0 r 3
                      электромагнитном поле– 6 часов.                      M(t)=               t           (7)
                                                                                     2 η
2.3. Ход работы:                                             Таким    образом,   мы    получили   искомый     вклад
       Коэффициент диффузии D можно выразить через           бародиффузии. В данном случае мы имеем параболическую
вязкость η жидкости и, пользуясь понятием подвижности b      зависимость переносимой массы. Притом, со снижением
как коэффициентом пропорциональности между скоростью         вязкости жидкости или раствора повышается поток
v и силой сопротивления F, действующей на движущийся         бародиффузии.