teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 55
Текст из файла (страница 55)
!зс)9 (см 9 14 4), пжо)м» в Указанном тРю ьси с»Уча« Равна взятой со знаком аь ннус» вел« няне В(7' — ТО), пж (3 — коэффициент объемного расширения. Так «ак мы прин!щи, 'гто изменеии» температуры и «анцеиграции мщы, ю Ьр . р и Ь7ъ«Т Ура»гмине.энергии ащ грщьего случая и уравнение лиффузни при х, — 0 записываются анал поп!»но. Вход»шие в обв уравнении «Омпоныпы скорости с, н с оаисываюгся олннмн и теми же фущпгняь в. Если граничные условия шм юмпсратуры и юннентрации но зобам, то будуз полой ны ми н ры вгення лв х у уравнений. Это положение лежит в юнона могола вы»шагин прогпсеов тепло- и массообмсна Пренебре ая в уравнении энергии длн смеси (см.
9 14,5) диффузионным ° ерсносом энергии, убшклаеьюя в том, что зго уравнение во гпсром случае «чистою» тсгщщзбменв будег ггмсщ гакой жс внщ «ак н в трсщем случае. Вас«ем дпффгз ю и пыгго 111«' шь О Едя процесса массогбмсн вводите» диффьги» ясг и сю Гдосгофс 3 (34.46) — гшпгиости смеси на мсифазной 'Р» ьицс и вдали от иее. Уравнения ьонвекгивиого те лпмасссобменв можно привести к без(жгмерному вшгу (см. 9 4 7) и получить следующие соотношения; Внп:- т(кц Ргг„Огп); ПЩ47) Вн ' 1'(Кс, Рг, Ог). (34.47») Соотношение (34.47») сир»во»лино как лля зретьего щ рассмотренных выше случаев, тан н гшя второго. При выпюиении условий аналогии вид функции Тв соознощеивкх (Щ.47) н (3447а) овинаков, в иих чис.го Рейнольдс» Оюю и то же; Ка = —, к (34.476) гпе и, — скорость набегаюпгего потока.
При вьгиужлснной «онеекции, югда влияние свободной канвекцин щенебрежимо ьюло, (14.48) Киг, = 9(КС, Рггз), Вн = гр(йе, Рг). (34 48а) если зааиснчссгн (14.47») шги (14.48»] щвесзим, то с их памогцью можно рассчиппь козффнциенз массою дачи. Для зюга достаточно в формулы, сзгравеш~нвг» шж процесс» теплаобмеиа, эаменщь обычные числа Прагяпля и )расгофа на диффузионные. (ак, например генлоогяяча при прожюьнам сбгекании оласпшь в слу ме ламинарною гюгрвничною слоя гжссчнтыласгсл по фгфмуяс )сгг„.= 0.332Ке Рг (34.49) Кзя расчета аналогичною процесса масссобмсна будем имегь Кн ь = 0,332йе„рг,, (34.49 ) Есгщ иснальзушся формула (14.49а), то при опршгелсиии числа Рейиозьяса по П4 476) следует взять кинем»ющескую вязкость смеси Если течение смеси турбужнтвсе, ю обычно принимается, 'по турбу.~еит ныл числа Првндгля лзя процессов тепло- н массообмен» равньг.
По. юоыу ссогношсин» (14 48) н (14.4«а) сира»елливь1»як л ж ламин»рных„ гак и для зурбулсгггных течений зш Рассмгпрни тшер» случай кап!а, кроме укаэанных выше усаоаий, ко. эффициенг гиффуэин, вязкость и темпера! рапроеолность равны, гс. Рг — 1, Ргр = 1 и !.с = 1.
Прелповг»кнм также, что ели«инеи своболной конвои!пи можно лренебршь и справеашва приближение теории погранично- е слал, ори«ем нролальюм ссстааляющая граэиен ш Лавлениа равна нулю (дргйт) ' О) Пос.гелиос условие вьшсликетса прн обтекании пластины.:.«*юй Лиа«Ш УРаяпеанй ГОГРЭННШОШ СЛСЯ Па«а«ЫВас3, Чта УРалисииа Лли- стеф« женил, лиффуэии н энергии а этом сгфчае шяичаю сн тотька обозначения..!%Л мн вст3лчнн тслн, тппрнмер, я уравнении внффуэии г, эаменит3, на опто оно савла ге! с уравнением лвнжсния. Прн полобных граничных условиях (например, 3, " сш «1, Т, — сонм) расправе Запил температуры, «ошгснтрацнн н скорости б)луг лолабвы, а в безразмерном ниле тажлественны, т.е.
Т-7' с3- с3, о — о, (14 50) 7,— Т сшпролиффсрснцнруси )жаеиство (14 50) но у и ютсм лш3ожим г = О. Гак как дТ дг, да О, - -2( — ) „71« —. — р)3~ — 1, а, = !3[ — ~ то в рсэ 33шше получим О, ты а„ (14.50в) Равенства (14 50а) умножии на 2 и раэвслим на прав«веление р г о, л У |теы, чш е нвшеи случае Ргг, 1, Рг" !. Веслом числа Сган ана Вг,днффув оннос числа С!шпана 517, и коэффициент грена« с уо п й, Я =— рос рг о (Т вЂ” 7 ) б 2 ос 73, ( о Тиша в сета (14 50а) паяучнм сшя ношение, называськю»гр блан а икш гй мсяш) процсссаьги переноса теплоты, вещества н импульса. Я = 5(п = .г!72. П4 51) Слслуе подчеркнуть что (14 51) с«!раве!а!шо лрн отсутствии влияния поперечного потока асси на ьа)жктернстикн про«1есса тепламассапереиг 392 са Иэ (!4 51) видно, что гфи условии справслэиеосш тройной аналшии сила.
и маспиллачу макло расс ниывать, зная «оэффнцнс3п трения уж Сошмошенис (14.51) имеет место «ак вля ламииариош, твк и лля турбуас3п наш течения Для лаьшнарнош пограничного слоя при обещании ш3асгниы с о — — 0,664: %е„ Экснеричентюьно н теоретически локаэаио, по тройную анаэопво можно РвспРас«Ранить иа слУчвй Рг и 1 н Ргг т 1, эааисв«вместо (14 5 П слслу3ощее В!авистам ВГРГ = 5' г Р'г = '71~' 2. (1 4 51а) Втя ламинарных течений и -. 273, э ш~я турбулевтньж и = О,б.
Так «вк в сепсис тройной аналогии лежит во«ржание дрг\Ь вЂ” О, го тшя течений с шрыаом она и«пращник. Сшп пылание (14.51) часто называют аншагкей Р та 3 и. Ил об. юни лгашссо егенсса .луиса н тю: гы 6 ншю на О Рей леан в ш74 . р у ва н. 3«булснпюго ° кюи пыюс «ру- Ашапмр й о «шб ирэ ' оран ме(н 664) В П)ш ч Пэ)6 ) рап рс ра ил а аошю!'ей шш. сране аш .бьш.
В:юл . папи«>с3 н П45П, иы3» уя о«ср: г «1 Пэ — ош«жню.сг,ж раавиянйлеро .ш«уюрюкс елка гг( г с) О.н ой наш«иле навар ю ало сынки В.м а,' н !!гога. етшгюа шлгюль.!пн юп. Пу 3«7,, сш степы !отсмкратугм,с м "и, совая нц нтрьс пер * юм сне таеме ими. ш е фалы«р шэ, аььюа нопм .
сш ам, е в шп,юша гж им. аа»ыга е нялля мопс мюша .аж«4 «ел,ш 3сшр *» «о, шытю- гшффУ оэлш еош сс: тп, нР 3 « а,- Э',(Т -7), (Ш 52) П4.52 ) 33, л'(3 - 3,) Пэ 526) 1«ь как р, уртп3«н ' " шн о е гим, *(3«алию э О) Вю ° П4 53) Ршл м к лую ам э ошую раап ю П4.53) ьа р э . хе у ш П451) в у«пшр м р иаир ра рпоа акима эл: ю иы ~ е .2*п:сю 1» сои а с «икот, перел» е» я я чес «о тш : ч [в юг ипу р еш рючсшы нмяюп паса«ля срхи с ) гаа шастмп «,1 кп оп споампп ~ м,Вопч «7; 1 грыыдр к лсо сш камход нз шакзь риходнт р овес с шимшьм с с Ом, Ори мом шр л етс ш се лп- (1 " пг шол ж.рсюш,лссаа то ш с. ююгме(41) Ге«смотри«2 теперь саучай мсо ой «м я шзош ооб«ш«.
)(«« '5)»нз« пустим, что число (ю - 1 н смесь состоит из лпух компписитоа Гели в пра пой части (14.39) ш брссгпь как песу гпестшнные даа поспел пах слагасмык, тс уравнение эпсрпзи буд«г иметь такой жс вил, как и лля «чистого» тепзосбмена; причем оио будет аналогично уравнению диффузии (если 1.е — 1, то Рг — Ргг,). '"! 4 В рассиагрн»асмо стуча« плотносзь потока массы через граничную .ью юперхность У мажш быль значит«льной, она считается величиной, же«анной граничными условиями.
Гш1и граничные условна дчя энпшыши н концезпрании подобны, то при Ее 1 поля озиоситеяьных энтгыьпнй и относительных концентрата 'л также полсбнм, т.е в безразмерном виде они гаждесзкенны: Ь-Ь с с1 (14.54) ф Ь,. Ь, с1„-с1 ф« Ран«гоп»с (14.54) пролиффсренпируеьг по у и в нснученном соотпоше- Ь ннн доложим 1 О Преобразуем пронэеозную ОЬ(ду скелуюшим образом. О), П Ду ОС1 лез — .—. — (с1Ь1 «2122) =. г — «Ь — «Ь — —.- Пу Гпу 1пу «г)у ' .Р = - 1 — В, )1(Ь1 Ь2) = - — ! (Ь - Ь и = - —, е р ' рп 1 1 1 'рВ' тле « — 9 ~ 11(Ь1 Ьз) предшаалнш собой плод|ость пи юка энергии, пере- .» носимой малек.лзрныьз путем, зд с1.
9 -- плотность тегыоаога 21отока, ~2) ог1ртделяе~ персию эпталы1ии компонентов снес» вследствие (Ь1 Ь) дифф)зин Вес,з м 51«число Стантаиа; (14.56) Величина 3,1(р, оы) характеризует юияние поперечною потока вешесгиа нв легше- и масссоглачу. Это ш наине можно текле учитывать с помошью параметра пропицаеьзосзн Ь, ~юрий зкпнсыаа«тс» в инде у, 11 с 51«' (14.57) ~ДЕ Гйо - — ЧИСЛО С Шитстш, СПРаасдх ИЕОЕ ДЕ« СОУ ВЯ У вЂ” О (ЕГО МОжпп Гюйш гю формулам ю» «чистою» шплообмеиа (иаи «чистого» массаобмсзза)].
О» значепи» параметра Ь мвнсиг отнопзенпе числа Стантона, учипююпзсго едияиие цоперсчнозс потока массы, к числу 5(2. Эю шоошение сбозначаетсз 512, Яю Ч' = — ' = —, (14.53) 1ье бггю 5(гю =' Вге. с характере зависимости ч' чуь) можно сулить зюгр финю приведенноыу н» рис. 14.7. Вдя турбулентного пограпичвгя о слон при(ми еипое зиачсни 'Р мо ' ко получить по формуле Ь е - 1 а аз~я нахождеаа» более тачнык значений 'Р следует нспояьзова~ь метод Куташхвлы Ясонтьсае (19) 1.О О,з п1е индекс «с», к к обычно, указывает на то, что данная Оелиюпм сз носи гся к поверхности раздела фаз. С учетом матемюическою описания сок« с11ых зроце соя г омассообьмна, записанною е безразмерно«1 аиде, нз (14,54) после прсшгмх пресбразованззй получаем ьз„- йг„-5(йц Рг, У,)(рыгч )]. с; 51«-- р, (Ь,— Ь.
)' (14 55) О «,2 О,Ч О,а О.з з,е З Мы рвссмогр ли частный случай Ь = 1. В прутом частном случае :„! = г,т г„уравнение энергии (14.31а) витю»а.и ~ноуравнснню лнффузии Из анаяиза мвтемати »еского описания процесса тепяомасссобменв ;-Фэ е этом оку~ее получаем. Я -Т(йс,р»,2,1(р с )], (!4.59) 5)п ф б[йе. Рг .1»г(р о,)). (14.59а) В .5 (14.. 9) чисгю Стантсна спрслеляет тенловай пгник, агволимый (нлн полвовимый) т поверхности зв счет те~аюнроеоп!»ос ~и „Ай )Д 51 --. ' 19, р,о с(Т вЂ” Т ) Отличие поспел«его частного снучая от ракен рассмотрен»!ого((.е = 1) состоит в юм, юо Рг Ргп.
В от»~ичко ст первого часпюго случ я, «вторый приближенно соопюгствусг га юнов смеси, во егором сзу час, как ю о видно из (14 59) и (14 59а), расчог тегмосбмснв нссбхолимо провслнгь о!лельпо от рвсчею ь!ассссбмена Вил фунмгий (14 59) н (14 59а) олю~ н тот же. Способ учета ы иннин попере !ного истова вещею аз сотне гся закнм же, как и в пертом случае Рлли числа Рг = 1, Ргг, — 1, бр໠— П и влиянием гравитационных сил можно прсщбрсчь, гс при высокой инте!!синносги мвссссбиена сущесг - Г ет ярсйлая о н оаюг яу" (14 бй) 51 = 51, = с 22, птс коэффипи нт тленна нвхолитсв с учегоь» влияния поперечного и»»го«в вещее им ) Ф сг»2 = р(Е«У, (р п,Н.
(1 4.бйа Завис«мое»« (!4.50), «ак и привелснные раисе ювиснмоспг, сыравелли ва ааа схолспминмх точек ме»кфюной поееркнсстм. Г~аес пил«одною з МАССО- И ТЕПДООЕМЕН П!'И ИСПАРКНИИ, КОНДЕНСАПИИ И ХИЕ1ИЧЕСКИХ РЕАКПИЯХ 15.1. Стефанов поток массы Если лля некоторой части «омгюнентов с«геен межфазпвя поверхность явююсв непроницаемой (например, какие-либо компоненты ие конлеиснрунпся нли не аассрбируютпч ггомрямссп,ю), то ато привозим к возникновению общею течения смеси в направлении, перпснликулярнам к поиерх.
ности. Во»ни«ионе«не «сг!«с«~аз«ого потока смеси в процессах массообмеиа, протекающих вблизи аоаупроиицасиай новерхноси (лля олних юмггоненюв проницаема, лзя других — не пронипаема), вгюраые (1882 с) было отмечено австрийски« физиком Й Стефаном, в связи с чем эюг по. ток смеси называется смефоноамм пг кокан. Обычно стефанов потк массы иабтюлаьпся в гюовмх смесях, например, в процессах ковпснсации пара из паровоз«умной смеси нли его исмю рения е паропповую срелу. Компонентом смеси, юю «ап рой межфазная псверхисс»ь не проннцасма, ква«ется вюдх.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
