Кіріспе бөлім. Массаалмасу негіздері. Массаалмасу процестердің құрылысы мен жалпы сипаттамасы
жүктеу/скачать 216.87 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Масса алмасудың дифференциал теңдеулері
| Масса өтудің жылдамдығы
Уақыт бірлігінде (τ) заттаң таралу бағытына нормаль болған бет бірлігінен (F) өткен таралушы заттың массасы (м) масса өту жылдамдығы деп аталады. Масса өту жылдамдығы заттың меншікті ағыны немесе масса алмасудың қарқындалағы деп те аталады. Тыныштық күйдегі орталарда масса алмасу қарқындылығы молекулалық диффузиямен анықталады. Ал қозғаластығы орталарда, яғни жылдамдықтың турбуленттік толқысуындағы масса алмасу турбуленттік диффузиямен анықталады. Фазаның ішіндегі температура градиентінің салдарынан болатын масса алмасу термодиффузия деп аталады. Молекулалық диффузия Фиктің бірінші заңымен өрнектеледі: dτ уақытта элементар бет dF арқылы өткен заттың массасы dМ осы заттың концентрациясының градиентіне тура пропорционал: немесе теңдеудегі (–) таңба молекулалық дифуцизда концентрацияның үнемі азаятындығын көрсетеді. D – молекулалық диффуция коэффициентінің мәндері анықтамаларда беріледі немесе эмпирикалық формулалар арқылы есептелінеді. Мысалы: В газындағы А газы үшін: 20°-С-тағы сұйықтар үшін: Турбуленттік диффузия. Молекулалық диффузия сияқты турбулентті диффузияның жылдамдығы төмендегіше анықталады: немесе турбулентті диффузияда өткен заттың мөлшері: Қозғалыстағы орталарда масса алмасуда зат диффузиямен де, турбуленттік диффузиямен де тасымалданады. Мұндай масса алмасу конвективті деп аталады. Конвективті масса алмасудың жылдамдығы төмендегіше анықталады: c-пропорционалдық коэффициент, w-ағын қозғалысының жылдамдығы. Масса алмасудың дифференциал теңдеулері Фазалардың жанасу шекарасы жанындағы ламинарлық қабатқа масса алмасу конвективті диффузия арқылы болып, Шукарев заңымен өрнектеледі. Ламинарлық шекаралық қабат арқылы зат алмасу молекулалық диффузия теңдеуімен өрнектеледі. Зат алмасудың жылдамдықтарын теңестіріп, төмндегіні аламыз: немесе Бұл теңдеуді шешу мүмкін емес, онда екі белгісі бар. Сондықтан оны жанасу бетіндегі концентрация өрісін өрнектейтін қосымша конвективті дифференциалды теңдеумен толықтыру керек. жүктеу/скачать 216.87 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|