Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 42 стр.

где D - коэффициент пропорциональности между плотностью потока массы
m/(τ.f), кг/(м2.с) и градиентом концентрации dc/dn в направлении, нормальном
к поверхностям постоянной концентрации, кг/(м3.м), называемый коэффициен-
том диффузии. В СИ он измеряется в м2/с.
     Зависимость коэффициента диффузии от температуры и давления прибли-
женно можно выразить соотношением:
                D = D 0(T/T0)1,5 (p0/p) м2/с.                              (1.45)
     Коэффициенты диффузии определяют опытным путем. Эмпирические сведе-
ния для отдельных газов приведены в приложении. При отсутствии опытных данных
для двухкомпонентных газовых смесей с веществами А и В часто используют по-
луэмпирическую формулу Джиллиленда:
        Dг = 4,35.108.T1,5[(1/MA)+ 1/MB)]1/2/{p[(106.vA)1/3+(106.vB)1/3]2} м2/с, (1.46)
где р - абсолютное давление в системе, МПа; vA и vB - мольные объемы газов А
и В, м3/моль; МA и МB -молекулярные массы газов А и В.
     Вычислять коэффициенты диффузии для двухкомпонентных газовых смесей
можно также по более точной формуле Чен Нинг Хсинго и Омара:
        Dг = 0,151.10-5(T/100)1,81[(1/MA )+(1/MB )]1/2/{p[(104.vA)0,4+(104.vB)0,4]2×
               ×(10-4TA.кр.TB.кр)0,14} м2/с.                               (1.47)
     Коэффициент диффузии молекул газа А, растворенных в жидкости В, можно
подсчитать ориентировочно по выражению:
   Dж = 106[(1/MA )+(1/MB )]1/2[1+0,2ηж1/2(t-20)/ρж]/ {с.ηж1/2[(106.vA)1/3+(106.vB)1/3]2},
                                                                           (1.48)
где ηж - коэффициент динамической вязкости чистой жидкости В при 20°С,
мПа.с; t - температура раствора, °С; с - коэффициент, зависящий от ассоции-
рованности молекул раствора, который можно принимать: для неассоцииро-
ванных жидкостей (бензол, эфиры) 1; для ацетона 1,15; для спиртов 2; для во-
ды 4,7.
     Коэффициенты диффузии веществ в разбавленных растворах приближенно
можно подсчитать по формуле:
               Dж = 7,4.10-12(c1.M)0,5T/[ηж(106.v)0,6],                    (1.49)
где М - мольная масса растворителя; v - молекулярный объем растворенного га-
за, м3/моль; Т - температура раствора, К; c1 - коэффициент, который можно
принимать: для неассоциированных жидкостей 1; для спиртов 1,5; для воды
2,6.
     Коэффициент диффузии газа в жидкости Dt (при температуре t) связан с
коэффициентом диффузии D20 (при температуре 20°С) следующей прибли-
женной зависимостью:
               Dt = D20[1 + b(t - 20)],                                    (1.50)
 в которой температурный коэффициент может быть определен по эмпириче-
                                        ской формуле
                            . 1/2. 1/3
                  b = 0,2 η ρ ,                                        (1.51)
где η - динамический коэффициент вязкости жидкости при 20°С, мПа; ρ -
плотность жидкости, кг/м3.
     В движущейся многокомпонентной газовой среде плотность конвективного

                                           42