teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Изучение пронесся массооблюиа цри вку в» тсас .а, ее са осто, н интерес, так ьэк пыгнм образам луажио, например, защицпь поверкиссп, т ~» ат высокоземпсра урной внашнсй среды При нлувании гага расгсз теснина пограничного слоя «уменьшаетс» коэффициент теплаатлачи. При его отсссе наблюлается образная ка!нина В то ке время закономерности тегшсмассообмена, попучснные ллн процессов а,«ува ысоса, можно нсполюсвкгь 2!ля анаэнтв г)с, дг, д дг, (14.36) до„, П, *, дод *ох гду! " д. ду)ь дг)' (!4 37) дро„дро — ь — 2=0. дк ду (!4.36) П 4.39) Н439 ) влияния ггоггерьннг го нотою массы на распрслеления скорости н температуры в задачах массоперенсса, касающихся процессов испарения, конлеисации и др. Поня~не лиффузиснасго щлранвчнщс свая поясним на примере обтекания вюдухом влажной пластины (рис 14.6). Концентрация парсе воды на павсрхноспг ~ю спшы равна сгс, а в погоне воздьха — с! .
В прелслях тонкого слоЯ толщи!щи бп вели гнив с, измспнетса от ы ло с! .-- с! (сбыч- ь/5) но принимают с! — 0,99 !и,). Тащдинв бп и представляет собой то!илину .", диффуззщнного пограничного слоя лля первого компщмнга (паров НзО). При отсутствии химических реакций ущвненг!с внффузии авагщгн !но уравнению энергии 1а форме Фурье — Осзрогралскога). Поэтому так же, нак зго было сделана е б 5.!, можно оценил. пщщнну бп 6 - )с/ )Реп, пге )о — - «лрвктсрщ й размер тела (юя юастины -. ее ллина); Реп = Кергп -Щ диффузионное число П«кле. Толщина тепловою по!рани»ниц слон 6, — 1о/ 4/Ре, а толп!ила дина ическсю цограни гног с слся 6 — 1! ',%е.
Отсщла аилио, что бп-,%, 6, -)с и 6-дч. Такиьг образоы, '11! 61,/6, — Хе, бп '6 - 1/ )Р оп. Ллл газовьж югесей число Ее = ! и число Реп= 1, поэтому бг-". 6, нбр = 6. В основе теории лаграиичиою ело» лежит попущение, что тсащины 6, 6, н 6» ма.ю ло сравнению с хвракзерным размером те.га 1о Огннки пока- !и зыванн, чза зю условие выполняется при бовылнх чксла» Ке, Ре и Регэ. Тома улярн е перон ж «у с . энср и сщ у цесще тощ,ко в пограничном слое, а за его пралелами ими можно пренебречь.,*!$ Васю прижиманием теории г!страничного аю» назыюют таюй спямсб .Т изучения явлений переноса, котла пренебрегаем пралольнымн диффузнями имгуяьса, энергии и все!встав и с пивин, что п!щщссы переноса ссув!ее/ела!щек только в попс!мчиом направлении (в !вправлении, перпенли- -ТК! ку юрием к поверхности щла нян мемфазной границе).
Пиф)жренлище,пыс уравнения соямесгиык процессов ьжссо- н те~меод ена сяоя упрел!вюзен, есгв используется приближение теории псгра- заа ни щою своп Ограючичся рассмщреин м щацнонярнащ плоскою погра- щщ но го слоя (направим ось Ох вдоль пояерхнсс пг, ось пу юрпенвнкул нрпо к ней]. Тогда в приближении теории погранично~о слоя уравнение диффу- зии буды имщ ь вил Для лиилмическащ пограинчигчо слоя др1дг О, а уравнение ввнжсиия сьгесн н уравнение нсрзгрывносп записываютсн сяедущщнм образом Д ~я г!ограинчнсщ слои урввненю эюргни пслучаетс» в результате упрощени» (14.26). Оио имеет внд Обычно лва последиит слагаемых е првяой лжти П4.39) весьма мюы по сравнению с другими слагаемыми н их исклю'ьвот.
)бзя течений газовых смесей с высокими скоросщми вводят ггазную знщзьнищ Ьо (см. б 57) и уравиенгм энергии зависываюг в виде Несмотря на то, что уравнен м морин ггогр ничною сяо» ггро~гге полных уравнений процессов зтпломассообмена, нх рещение предсгаеляст собой сложную заразу. Оно вгвмомно толью с применением численных ма~слов. Полому в инженерных расчезат а насте»лью время нщ!ощ гугстся приближенные методы, орели которых основным является могол еналопщ лролессов тем|о- н масссобысиа.
Наряду с лим приненвщгю инюгрвщ; вые методы, например м тод Ку~аылвдзе Леонгьсва (см. 4 об). 14.». Ксэффиг)лент ыассшплачи. Анвлоп)н процессов пере оси массы тепло гы н коли мстя» лвнженна Р= — ', )ы Ь,' (14.40) тле лег с), — )б шссь с, и с! — массовые концентрагщи шрвого компонент» шжли От транш!ь! О»тлела фаз н иа ее поверхности. При эюм прелдолагас)ел, по 11, — и!юекшж вектора)1 нв внутренн)ою нормааь к повсрхнссгн ратлсла фаз (о)и направлена в сторону жилкгша или пюрлого гела). 1)а практике )асю невою»устоя внешняя тюрь!аль к иежфаэиой воверхнсстц, и согда 11, --))(г1,— г; ). (!4 41) Спа)ношение (!44!) ямало)ично 'шкон> Ньютона-.рн)мана.
'1Осретишскнзначениегплл ши), тРЯп о иойд ффУзнн сж он й п:мк~ ну Фнка г„-- -ОП( — '), (14.42) пп вроиэволная берегся в точке, лежащей (! 4эп), го дс) гди - - проиэаодная па нв- глс ннлекс кс указывает на )о, ги лонер).нос)м раэдсэа фаз. Бсэш используется формула «р »лепин) внешней нормали. )ВВ Коншкгг)алый масшюбмен мсжлу движу)делся средой и мсжфаэной поверкнсс ью нв)ываетсв ы ссошвдлчгд Ее ипгенсивность характеризуется оэффвл» и оч ыагс»)длл б, который раасн опюшеиию пло)нести днффуэионною ганжа мшсы ланнош кош)опентв па границе раэлеяа фат 2 (сботначаетсл>о кг)(ь) .
сП к рвтяпсги массовых кшн1еитрацнй эгоге компонента в оапже оралы н на повар»нос) и раздш)в. В данном параграфе мы б>ле рассматривать бинарную смесь„лля которой лосю)гмпс ам»Оделим поток масс)л олного коьпюгшпв (поим массы !пороге нгловится )и условен. чго 1! г 12 О) Обычна индексом ч)» обо лат»юг харакшрис)нкп га)о комлекс)па смеси, массовый )!сток которого грело ааляег наибольшей интерес В прог.вшах ис)цреиия и конленсации щии истоком б>дст массовый поток пара, э»ля который, всегда можно найти массовый по)ок другого камцонешв (например, некоивенсирующсгос» газа).
Часто пар на)ываю) аятнвныи гюмпопен юм, а конденснруюшнйся пп (аозлух) — пассивным 1"аэ, првктн ~ески пс ра творнющийса ежи»кос н, !»кже наты»всю» пассивным компонентом смеси. П определению, коэффициент мвшоо еда т, кг)(м . с), 2 шьма сг врци, шлеме и. 1Ол мффнцие асс)юла, г. есе- $ ныл кратностигирци мыл»а»лений.шр ля с) яс л оии об)мэ м П 4.43 ! ля* мыто П44П!мл шоюя юо О т ч)фф)э лэ ш О«ь г псм с фср > а )и--бг(р„г„.) Паша е л: «асса а н к щ !ия олею:а ие шя иь лрп лрушм, таь как с ж, л! Рс) лт м, „ц, лг) В прикладных э»дача» млссасбмепа коэффицнсвт масспоша)и нахал т, исиольэу» »надо)цю процессов переносе мысы, энергии и нмгцльса П)л иахо»юсин» условий справедливо«ти аналогии аналнэируюг математическое Описание пропессов тепломвссоперенссв При этом ратличают случаи мпюй (или умеренной) и высокой шпенсианостн масссобмш)а.
Рассмотрии ), . б, Пн от) ичлеюя тем, что попер:чвый поток массы вещества праь тически нс оказы шаг влиянияя на течение смеси. Эта услоние еыполнвс)ся, осли во асей обе)а м ппгока кспдегпрацнв акп)нного «омцоие)пв невелика (ирак.ически с! е 0,1) или савбо изменяется но нормали к межфатнай повсрхнссги (нвлрнмар, с, < О,!) Оценку а)алеши искажении течения вс)влет»не массосбмена можно также сльлюь с )юмоцлю ценя)нл сараи яра грг ил ммо л поверхности.
2.1 1= (!4 44) С,Р Ом' п) ° 21 — — плон)ость полною (диффузионного и конеектнансго) потока массы активного шмпонента на ь)ежфа)ной гР»нице,,с - . коэффицис)п )рсния, рассчитанный прн условии, по поперс и ый поток массы пгсугс>- вует; р„, и о, плотное)ь и скоро«п смеси вдали ог ) оасрхносп|. Значение д О, поэтому в (1444) Гм .
- »бсшигпяая аел чила шютисши потока массы. Считаетсв, чга если д 0,1, те алию)ием поперечного вогокв веитества можно пренебречь Случай т ю)осб сна, котла вл пнем процесса ма сопереносв нв гмд ролинамнческнс х рактеришики потока (сшропь, па»ление) можно преЩб!и ь. будем называ!ь случаем кчишою) )еплсобцена. При ь)аяых разностях массовых концентрация, активного комцоиен)а и малых разнос)як шмдератур в поюке смеси уравнения гилролинамики в лвух случаях (ечисга)сь ) плссбмсна и ь!вссолбмен ) ишсм не шличаклся арщ от вруш б)с 11, )с гясгг, плотное ь диффузионного поток» массы гюршио ьомпононза не ьюяфазной г"рвннцс, причем (14.45) Едя процесса канвекгивного тсгпниюьгена чнсгю 1раегофа 8() 371, Ог =— щеЬТ- ~7; 7, 1.
3 то Гога» (если граничные зело н» гщ» с»прости но»об ы) распределение скросгн в поюкг с сои можно прина ь т»ннм же, каким оно бьщо оы при зечснни однородной срслы (например, однокомпонентногс газа). Ванно подчсркнуп по, по суп!сои.:у, мы говор о грех случаях т гены» среды Пер ый случай Отнссгпсн к «чнстщб» м»ссссбмену( позсрмн госюе тщание смеси компонентов). Прв знш зребустся нанти то»ько поюки нассь компонентов Второй слу пй - счисзъгй» юплообмсн. Он соотвегсгвуег совмссгнсму пропессу тепле н ьгассосбмсгю (при згом массообмен невяияег на гсплосбмен! )рстнд с гучай - тсплосбмю бю »сапого массообмспа, е.
гог»ид тснтюобмсна. который иы рассма рива»и в предьглущих цшщх Понг»тяга принятым понугцениям, зшя первых лвух случаев вящость с»геен р = сопи Прслполагащся, гго и в грезъеьг случее М-- сгжм С»обо«и»я л ко«секция, созникающа» из-за пзю, гю равнодсйотлующая сил з яжсси! и Лрхимела вши»ив г г нули, в ) равнении ланжения учнтываегсл величиной (Р .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
