Основы теории горения Сполдинг Д.Б. (1014184), страница 13
Текст из файла (страница 13)
В табл. 3-( даны знзчекпя Р для разапчиых аещесзн Кате эиднм, диапазон значений Р длк веще:."та шредненз молекулярного исса отнсснтельно всэсл~гк Прк налично булектностп Р, как д и, следуе~ заменить коэффициент турбулентпого обмена Л, и эзо'а случае аналогии меж золло- и массообмеяом цроавчкется особегзпо ярка; дли пыЪ ноты необходимо лишь распространить эту апалоппв на граэнчнме услоэин. Уравнение (3.36) при умножении асах' его членов иа плотность з показывает отсугстапс аг всеМ пале псточкккоэ нтп стонов шгцссгва !.
Массообмеи прэ смешении струй Когза', газовал сгр)а вюггаег и поток газа нного состава, смешении осущестплнется а рсзулыате диффузпм н зоаэватаа Этот процесс можно изобразить наноса линни пвстоанно~о со. стана. Если характеризовать состаи безразмернмми че.пшм нами (ш — шВ((ш,— шР, ггщ ш — агпоситстьппп чшспва( «окпепцзаггиа одпшо гз к чвзнс поз, а ппггсгсм 1 и Х ка.
и т.альп *! казффяц ентм диффузии газов ерн О с н 7ВВ мм рзг. зжз з лаж д 0 ы = О, 1н7 зра. со ОН О, 1Вв О, и; 01Ш о,гза 0,011 о,'иго О, 1'К1 О, 100 О, Озте О,отза а, ОВ71 О, 0001 СО, Н, Н,О СН, С,11 С Н С,Н Сз .Н С,Н О=-.Л,(„— ) и' зые лат его кокцсатради1а в отру~ и в ишака то впд аатя смнаения нс будет завткеть от ассолютных значений разнас1,1 копцшнрацни. Твя как дифференциальные уравнения тепла- и массаобиеяа аналогичны, то, сзедоватегшна, в лгшамячажи пазОбных системах иватермы и ленин пастаянно1о састаая ньзе1е адяизкояый внд, если П=-а (что в Ьшьнзи1ютве слуСдпзьо к действительности) нди сели поток полностью 71Р";шпный, Проверка етого положения праизаодилзсь ф"Р ~ лам и Шапира [Ршзгаб епб 55ар1гп, 1050), Лэнде сом1 Шапиро Г!.апбгз апб бйар1го, 79б!! в др Тачки образом, эксперименты па смешензю потовое различимо состава, ло одпкакавоВ температуры могут служить дзя еынснедяя процессе вырвввиввнн«темпшгатуры между ОРЯ'шм н хододпым потоками аданаковога составе в.1н, наа"арог, н зависимости от удобства исследования, результаты агытое с патоками риной температуры могут быть использовз~ а"зны тзя нзу ~енин палей коипент!тацигс неабчад ню га1ьян! П,,— тР, '!7 — Т 77 !7,— уз!.
77 М» ша эс Р»»»т эю»м й» Аналггз уравнения (З-бб( показгявает, что оно остаегсд в силе, есла уиножигь пг, иа постоянную величину. Физа. чески эъэ озНачает, ~то при наизмсппыь условиях темню скорость массообмсна прямо щюпорцвоиааьпа разноси мишянтрадий. Анзла~нчггыц ананд по огдошению к тепло обмену был нами уже сфорцулнроввч ранее. Наличие тепло обмен» не влияет на характер течыщн, за ис|ггггочепнш :госвепного возлействан чзрез изменение вязкостз и други: констзят жцдноств; последи»с в ряде случаев мало, н1 с трудом поддается учету.
Массообмегг, одн»гго, оказывал щ Шественное алнггнве нз характер теченяя; если при прй стом тлплообмеие одно ив граничных унаовий состоит в год что из поверхаости раздела фаа согтзвляющая скорости иормалышв к поверхности, рюша нулю, то кри иванчин мас сообмена это условие не сохраняется: »1ормальиая состаж зяюшяя с»спроста аз гюверюгоств прогорцнонадьгта величию массового помгкц Поэтому нельзя определить коэффицяеи массообмена по аналогии с козффи1гиентоьг пшлообчеиа г «ак ю'у(ш — ггг,й ~де (и — юй — разность ьонцюмрвгпг в обьече и ва поверхности, а ш» — зели юна мзссового по гокз в спаинцу времени на единицу площади; опродслеп нь Я тикам образом коэффициент массообчепа уже не бу дет, ьак зго имеет »осто дзя ц, ив»за»си 1ым от воли пигь потока Наибольший юперш предсгаалае~ сощношеиие можной иорэгалгягой составляющей скорости, ьонцевтрациеи я тра.
диеитозг концентрации на поверхности Введем новую па. ременную таким образом, чтобы получить уравнение В грана шые условия, прагадвыа для описания «сех видов массообиена, в том :ис»е и при и»ли»шг хампческай раз~гики. Граничные услоан ° дла чэссообцеиа. Есл» переносятся только ~гг мпоненг А го э»личина массовогс пгжока иа пггв охности г» равна рц — про»заедснню плоти с»и на игр»алиную сосгввшющую скоросмь Это, ае сэщестяу, единственный способ определенна вел|шаны а»', 1(< ыпонент / переносится двумя пугачи — кг»гвекцггегу,''(( диффуэисй, чему сощветствуют два чтены и правой часФ4 следующего урзвненн».
д ро, = рю, о — Ор ( — -' 1 »э г (3-э77 пиюсс з (зтюзснтся к поверки сгиб 1(рыб)зпзуе ~ зто ,гцвненм к виду (3-38) «,'-- у Ваедец и ~в)зо серсииаую б-..: -- ' Тлк как .зняи пенат ль остается постоянныя для задажных условий на и, о.-рхносто, то уравнение (3.38) преобразуется к инду ,=0~,' —,ь,) . (Зс)0) Аиллогпяно даффереицаальное урапненне массообиена (3.36) летсп зеьг на (т, — 1) может быть приведено к виду М.о ма~невска, текин образом, задаю сводится к оепюнлю уравнения (3-40), близкого по форме к уравневюа тел ю.
обмена, с гранисныни усзоввяии (3.39), которые отлииа- ются от условий д.ж теплообиена. Заметим, пто б — вели. кива существенно отрицательная (ж, — всепза положитель- но, но, опевндно, меньше единицы). Уразнепяе (3-40) можно ряссизтрггввгь ьпк урввмпие лиффузни некоторого свой' ~бу~, ыа „ьл„) ~сз /, (алж) тв став Ь, причем диффузия одппнцы ьотпчествз Ь из поток соответствует поступление едцннпы массы веревоснмого ае.- шштна в оогак )ураянегже (3.39П Значение такой питер.
прстацяи булет выяснено в дальнейшем. Подобно тому, ьжс веригина те:глоаого потока в ряде слу шва заввсиг от равности температур потока жидкости И поверхности тиераого телз, так згшпчнн» массового птаха опредгтвется здесь разностью значений свойства Ь и попгке гааа п на аовврхностя Эта развеет в дальнейпсм ветре. чинша с очь чжто, ц мы базнвчим ее через В лп )га — Ь, в назовем парамстрои переноса '. Па;заметр зереиша представляет собой в безразмерной форме двнжущуш силь лля перепаса массы. Если В по.впквшльпо, го персоне мысы идет от поверж'оста; ее.ш В шрнцительво, чо — к пошрхнгжти.
Однако, каь было указано выше, величава по~ока массы ве прямопропорпиональиа разности концентраций или пара. метру переноса, так по зяд решения уравнения Ло'жел гкскольтго отличатшя от решения для те шообченн. О,ша па форм ранения -.!.=-ШШ,йс) ))В ). <з П) где ш" — лпиальнагг или осраднецшя везгичина чгзсс ного потока шрзэ гранину раздела фав г! — харзктериый рчзыер ге,ш, П вЂ - я жффицнеит динамической вязкости жи.ш ягн; Яс = — — критерий Шмидта (ср, с критерием Прэндгля -); )(йе) — функция крнтерш Рейн ~лицеи, пдепгичвич с шй, которая вхожи в решение уравнения геши .Нче иа длп аналогичной счете зы', Ф гВ, бс) — йгункцин В п кригер ~я Шшгдта, уие тпч~ вз~ шляев от О, кот за В возрвсшег от нули, и. боч шеж ленной Г„ьич одра ом, котле кочпоненг газовой смеси переносится из газа к твердой Илн жидкой поверхности, скорость чзссообчснз зависят при зэданнык условняк от значения озрзметра перепаса шг ж г 3-42) И юз * ы Зююе «н и кс еркнею е Эеэу з н Б пэстоящее время известно лишь небольшое число точ.
ныс реше~пш основной спешны уравнений. Обычно нли не Г;ппызаетси от. вчнс от ургвнепнй теплообмена, илн систеиы, предсгавтяюшде првктичесющ интерес, огсвзываюгся тгашком сложными. В озиьм случае, однако, звдачв .четко ,.оздэетси решению, а именно в сл)чле переноса массы посредством знфф)зии через плоскую неподвижную газов)га . сшгу, о лсляющзчо повсркность тела ог потока тозе. Пеподвнгкпля плен к». Предположи», что непош и.нзк п ~еиггв имеет толщину 8 н кондентрзцои днффун шз шгсго веществв равны. ощ — нп границе рвзделз г айаг и л . нз другой поверхности газовой пленке.
И Пгсть ось у нэпр*вленз нормэльно к пленке Примем, юс счетность постоянна. Тогда яз условия нервзрывности поз)чни и=-сопя). Дпфферснцнэльнос урзвнеикс н гршпгчные условии запн. ю' нв осионанин урлввеиий )3-40) и )3-39) в впде з'з сь Р—, — з — =- О, ну йу о =. Р ( — ), 'Ле нндеггс з лги~сеген ь паверзностп рзздела фаз. Пьг грируя от б до у ирн о=солю, получим. Р~ — — ~ —,) ~--.з)8=8)=-б, шь гль ' ~с» зли Роз о() +Э 8 ) л Б с зг Так кок величина ~ассавоггч пошжп юг=ро, то '— "" =)п()+В). Г)43) Логарггфмнчесггая чазиспмость объясняется тем же, чтз и зчюпоневциальвая в примере 3-): поток вызывает увели. чснпс лр~шнзччы профиля переменной о тем большее, чем больше схорссгь массообыева Если зта сюрость мала, то уравне~пге (3-43) переходит ь яг"а — В, О, ().442 т.
е при малых значениях В скорость переноса зряччо про. порциааальиа В (так кэь кривизна профплв свойства Ь пренебрежимо мача). Сравнение уравненвя (3.43) с уравнениями, ирнмюш. чыыв обышо в технических расчетат, показывает особенности принятых предпосылок. Например, Шервуд и Пигфоря (5йегшаоб апб Р)3(огб, )йбо) дают слсдуюшее уравнении ор Р Р ягг р, (335) где РРН-чччсло молей вешесгва /, диффунднруишь» в ве Шество й, на единицу пзожади в единицу врагиня' й--уннверсальччая газовая постояппои (3=ар)),й р — полисе дивленне; Р— парциалыюе давление; Рг„Рь, Р Рьв ~о .и Р,, уравнение (3-45), известное нод названием закона й фана, и уравнение (3-43) совпадают в том случае, ко' молекулярные веса газов ) н Ь равны между собой ' Рг этом ш = †- н р,'И Т= р).
Если ш чало по сразив Р с единицей, то имеет месю хоршнее согласие дажц ав Повторное интегрирование ог о д Ь ( — голшииа ие. подввжной оленки) дает ой==-В)п()+Ь,— Ь). ззя пш в тюлек)чшриых весах. Однако сложносгь выра;, ений, входящих в уравнение (3-45), и предположений, тггкзщих в его осеаве, не пщьоляет абсбшнть его на случай систем, в кощрых газ не иокшыся, з изходится в двя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
