Перенос молекулярного потока

Ранее существовало представление, согласно которому перенос молекулярного потока при транспортных процессах объяснялся прыжковым механизмом, причем прыжки происходят редко на расстоянии порядка межмолекулярного. Прыжок может произойти в том случае, когда расстояние между ближайшими соседями, окружающими частицу, таково, что она может выскочить из этого окружения. Согласно этому механизму диффузии должны существовать две характерные длины свободного пробега, одна из которых соответствует колебанию частицы в ячейке, а другая имеет [c.192]

Перенос молекулярного потока — 192 [c.240]

Критерий Рейнольдса можно рассматривать и с другой точки зрения, а именно как отношение двух переносов - вдоль потока и поперек потока. Такое определение числа Рейнольдса оказывается общим и более четко характеризует физическое содержание этого критерия. Для ламинарного режима поперечный перенос осуществляется молекулярным движением, для турбулентного движения - молярным движением, коррелированным с основным движением. [c.10]

Основной причиной появления молекулярных потоков массы компонентов в смеси является неоднородность их концентраций. Вследствие молекулярного перемешивания смеси осуществляется перенос вещества данного компонента из области с более высокой концентрацией в область с пониженной концентрацией. Этот процесс описывается законом концентрационной диффузии — законом Фика (который во многом похож на закон теплопроводности Фурье) [c.36]

ВЛИЯНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПОТОКОВ МАССЫ НА ПЕРЕНОС ИМПУЛЬСА И ЭНЕРГИИ В СМЕСИ [c.38]

В бинарной смеси поверхность эйлерова контрольного объема пересекают не только конвективный поток смеси, но и молекулярные потоки массы компонента, которые переносят импульс и энергию. Это и вносит особенности в выражения для тензора вязких напряжений и вектора плотности молекулярного потока энергии в смесях. [c.38]

Законы переноса устанавливают связь между молекулярными потоками переносимой субстанции (теплоты, массы компонента смеси), с одной стороны, и движущими силами переноса (т. е. градиентом температуры и градиентом концентрации) — с другой. Для большинства возникающих на практике задач справедливо линейное соотношение между этими величинами, устанавливаемое законом теплопроводности Фурье (рис. 1.2) [c.7]

В [2] предложена зависимость для расчета константы осаждения в турбулентном потоке, выведенная на основе аналогии Рейнольдса. На наш взгляд, правомерность такого подхода представляется спорной по двум обстоятельствам а) аналогия Рейнольдса, строго говоря, может применяться только для молекулярных форм продуктов коррозии, так как не учитывает инерционный эффект, существенно влияющий на перенос частиц из ядра турбулентного потока к стенке. В зависимости от скорости потока, температуры и размера частиц их массоперенос [в формуле (2) характеризуемый коэффициентом К ч] может быть на несколько порядков меньше или, наоборот, на несколько порядков выше, чем перенос молекулярных форм продуктов коррозии б) как уже обсуждалось выше, процесс осаждения частиц контролируется стадией освобождения от гидратных оболочек, происходящей на стенке, а не массопереносом из ядра потока. Поэтому в условиях развитого турбулентного потока константа осаждения мало зависит от скорости и коэффициента трения, а, как следует из формулы (5), в основном зависит от температуры и размера частиц. [c.130]

Теория Буссинеска. Существо этой теории сводится к следующему. Турбулентные потоки Субстанции (векторной или скалярной) структурно аналогичны соответствующим молекулярным потокам, т. е. прямо пропорциональны градиентам соответствующей субстанции. Проиллюстрируем это на конкретном примере переноса импульса и теплоты. [c.59]

Таким образом, оценка переноса для тел произвольной конфигурации, обтекаемых свободно-молекулярным потоком, в первом приближении может производиться по формулам (6-78) и (6-83), из которых видно, что наиболее сильное влияние на теплообмен и сопротивление оказывают такие параметры, как числа Рейнольдса и Маха и коэффициенты отражения и аккомодации. [c.226]

Для ряда жидких смесей и растворов роль диффузионных потоков массы компонентов в молекулярном переносе энергии оказывается ничтожной из-за малости коэффициента диффузии (в сравнении с температуропроводностью). В этом случае молекулярный поток энергии также выражается уравнением (3.287), т.е. имеет вид закона Фурье (3.5) и целиком определяется градиентом температур. [c.265]

В свободно-молекулярном потоке для процессов переноса, кроме параметров состояния газа, существенны обмен энергией и импульсом при столкновении молекул со стенкой и распределение скоростей молекул. [c.325]

Здесь некоторые параметры (Лс.з. Лгс.п. Лг, S) приведены для переноса теплового потока через газ. Так, Лс.з теплопроводность газа в зазоре между сферами величина В характерна для процессов молекулярного переноса и т. д. Методы расчета этих параметров будут приведены в 3.1. Значения yi, У2, Уз, У4 следует рассчитывать по формулам (2.31), (2.33) и (2.34). [c.56]

Молекулярный перенос энергии теплопроводностью. Молекулярная теплопроводность служит важным механизмом перераспределения тепловой энергии в термосфере, где ее роль в формировании высотного профиля температуры особенно велика. Полный молекулярный поток тепла многокомпонентной смеси. [c.241]

Для интенсивных механизмов переноса-ламинарного или турбулентного потоков-характерно возрастание проницаемости пропорционально избыточному давлению, в случае экстенсивных механизмов переноса-посредством термокапиллярного течения, молекулярного потока н т. п.-избыточное давление жидкости на транспорт среды не влияет. [c.33]

Определив зависимость количества среды, проходящей через пористый композит в переходной области, от гидростатического давления, можно найти среднее число пор и и их средний диаметр [31]. Точка пересечения зависимости д =/(Лр) с осью ординат позволяет определить вклад молекулярного потока в общий перенос [c.40]

Передача теплоты осуществляется путем различных процессов путем переноса теплоты потоком вещества и путем передачи теплоты вследствие молекулярных соударений. [c.225]

Суммарная плотность потока вещества вследствие молекулярного и конвективного переносов определяется из выражения [c.502]

При течении жидкостей внутри проницаемых матриц теплообменных элементов перенос теплоты в жидкости осуществляется не только за счет молекулярной теплопроводности, но и в результате турбулентного перемешивания. Ускорение или замедление потока и задержка частиц в застойных зонах могут дополнительно генерировать или подавлять турбулентность потока. [c.36]

Поскольку в явлениях турбулентного переноса эффекты молекулярной вязкости и теплопроводности обычно пренебрежимо малы в сравнении с явлениями вихревого перемешивания (исключая случаи очень больших градиентов скорости и температуры), пульсации температуры в основном связаны с вихревым перемешиванием элементов жидкости, при котором сохраняются их первоначальные температуры. Если элементы жидкости имеют различные температуры, то необходимо ввести средний температурный градиент в потоке с осредненными свойствами. Можно предполагать поэтому, что статистические свойства пульсации температуры зависят от двух факторов 1) от среднего температурного градиента в поле потока и 2) от характера поля скоростей. Далее на простом примере будет показано, какую роль играют средний температурный градиент для пульсаций температуры и соотношения между соответствующими статистическими свойствами для переноса количества движения и тепла. Такой подход был впервые использован Коренном 1130] при изучении теплообмена в условиях изотропной турбулентности. Рассмотрим изотропный и однородный турбулентный поток с постоянным средним температурным градиентом вдоль оси у, перпендикулярной направлению основного потока — оси х. Необходимые допущения для описания турбулентного поля течения сводятся в данном случае к следующим [c.83]

Механизм этого явления еще не вполне ясен. Установлено, ITO добавки полимеров с высоким молекулярным весом изменяют структуру турбулентного потока (особенно вблизи стенок). Здесь гасятся турбулентные пульсации, уменьшается турбулентный перенос, что приводит к уменьшению потерь напора на трение. [c.197]

Плотность массового потока вещества может быть выражена через градиент осредненной во времени концентрации, но в этом случае в законе Фика коэффициент молекулярной диффузии D надо заменить на D + D , где D — коэффициент турбулентного переноса вещества. В этом случае дифференциальное уравнение массообмена для турбулентного потока приводится к виду [c.262]

Перенос пара в поток осуществляется путем молекулярной и конвективной диффузии. [c.423]

Диффузионные потоки. В системе, состоящей из двух (или нескольких) веществ, содержание которых в разных точках системы различно, концентрация каждого из веществ с течением времени изменяется. Изменение состава системы может происходит как за счет макроскопического движения, так и вследствие молекулярного переноса вещества (диффузии). [c.343]

Поля температур и концентраций симметричны. Перенос тепла и газов происходит теплопроводностью и, соответственно, диффузией через концентрические приведенные пленки. Учитывается также перенос стефановским потоком. В действительности предположение о симметрии и принятая схема переноса были бы справедливы только при малых числах Re и Gr. Однако погрешность в значительной мере компенсируется введением такой толщ,ины приведенной пленки, которая при молекулярном переносе обеспечила бы такие же условия теплообмена (или массообмена), какие имеются при заданных условиях обтекания капли газовым потоком. [c.192]

ТЕПЛОЕМКОСТЬ (решеточная — теплоемкость, связанная с поглощением теплоты кристаллической решеткой удельная— тепловая характеристика вещества, определяемая отношением теплоемкости тела к его массе электронная — теплоемкость металлов, связанная с поглощением теплоты электронным газом) ТЕПЛООБМЕН (излучением осущесгв-ляется телами вследствие испускания и поглощения ими электромагнитного излучения конвективный происходит в жидкостях, газах или сыпучих средах путем переноса теплоты потоками вещества и его теплопроводности теплопровод-ноетью проходит путем направленного переноса теплоты от более нагретых частей тела к менее нагретым, приводящего к выравниванию их температуры) ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ (решеточная осуществляется кристаллической решеткой стационарная характеризуется неизменностью температуры различных частей тела во времени электронная — теплопроводность металлов, осуществляемая электронами проводимости) ТЕПЛОТА (иенарения поглощается жидкостью в процессе ее испарения при данной температуре конденсации выделяется насыщенным паром при его конденсации образования — тепловой эффект химического соединения из простых веществ в их стандартных состояниях плавления поглощается твердым телом в процессе его плавления при данной температуре сгорания — отношение теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, к объему или массе сгоревшего топлива удельная — отношение теплоты фазового перехода к массе вещества фазового перехода — теплота, поглощаемая или выделяемая при фазовом переходе первого рода) ТЕРМОДЕСОРБЦИЯ — удаление путем нагревания тела атомов и молекул, адсорбированных поверхностью тела ТЕРМОДИНАМИКА — раздел физики, изучающий свойства макроскопических физических систем на основе анализа превращений без обращения к атомно-молекулярному строению вещества [c.286]

Нисленно эта величина равна тотере кинетической энергии видимого движения на преодоление сил молекулярного трения и может быть названа молекулярным потоком (ед. энергии/л ч), или диффуаионньим потоком кинетической энергии видимого движения Правая Рис. 2-2. Диффузионный перенос энтальпии А (а) [c.43]

Перенос пара в первом приближении будет определяться процессом молекулярного течения (эффузией). Плотность молекулярного потока будет пропорциональна градиенту от велйчины Pi/V T- [c.363]

Предлагаемый здесь метод расчета процессов переноса в молекулярно-вязкостном потоке в условиях вынужденной конвекции при ламинарном режиме основац на использовании критериальных уравнений для континуума и обобщенных уравнений для коэффициентов молекулярного переноса [Л. 89, 911. Получаемые с помощью этого метода расчетные соотношения асимптотически переходят в известные решения для континуального (вязкостного) и свободно-молекулярного течения и дают результаты, согласующиеся с опытными данными для скользящих дозвуковых и сверхзвуковых потоков. Таким образом, излагаемый ниже метод позволяет по одним и тем же уравнениям рассчитывать перенос для континуума, скользящего и свободно-молекулярного потока. [c.208]

За пределами пограничного слоя толщиной бо скорость потока всюду одинакова и имеет величину uq. Н расстоянии, меньшем, чем бо, скорость движения жидкости снижается, но остается все же достаточно большой, и перенос вещества осуществляется так же, как и в объеме раствора, главным образом, за счет движения жидкости. И только в непосредственной близости от твердой поверхости находится тонкий слой толщиной б, в котором преобладающая доля вещества переносится молекулярной диффузией. Таким образом, основное сопротивление переносу растворенного вещества оказывает не весь пограничный слой, а только его небольшая часть толщиной б, так называемый диффузионный слой. В этом слое происходит основное изменение концентрации диффундирующего вещества. Толщина его тем меньше, чем больше скорость движения жидкости относительно твердого тела и чем меньше коэффициент диффузии и вязкость раствора. В общем случае толщина диффузионного слоя не одинакова в различных точках поверхности, что обусловлено различием в скоростях движения жидкости в различных точках. Так как величина б зависит от коэффициента диффузии вещества, то ири одновременной диффузии нескольких веществ для каждого из них характерна своя толщина диффузионного слоя. С практической точки зрения наиболее важной является зависимость б от интенсивности перемешивания (скорости движения жидкости относительно твердого тела). [c.76]

Настоящая глава посвящена изложению методов анализа молекулярных потоков в трехмерных структурах произвольной геометрии на степень неравновесно-сти газа не налагается никаких ограничений. Из STOii постановки задачи вытекают и возможные подходы к ее решению, обоснованные в предыдущ ей главе. В общем случае это должно быть аналитическое пли численное решение интегральных уравнений молекулярного переноса оправданы и более простые методы, основанные на упрош,енных математических моделях течения РГ. Наконец, это могут быть различные вариации универсального метода анализа множественных случайных процессов — метода Монте-Карло. [c.49]

Вследствие много большего пути переноса турбулентных масс в потоке среды по сравнению со средней длиной пути переноса молекулярных носителей в среде ( турб > мол), несмотря на существенно меньшую скорость дрейфа турбулентных молей (стурб < Смол), коэффициенты турбулентного переноса тепла и турбулентной теплопроводности оказываются значительно большими коэффициентов Лмол И Хщол" [c.29]

Относительно молекулярных потоков пока лишь отметим, что, поскольку осреднение Фавра не позволяет достаточно просто осреднить их регулярные аналоги (например, прямое осреднение выражения (2.1.62) для тензора вязких напряжений значительно усложняет его структуру), с точки зрения построения феноменологической модели многокомпонентной турбулентности будет более последовательно получить соответствующие определяющие соотношения для указанных величин без привлечения аналогов для мгновенных значений, непосредственно методами неравновесной термодинамики, как это сделано в 5.2. Что касается смешанных одноточечных моментов второго порядка парных корреляций, корреляторов), входящих в осредненные гидродинамические уравнения, то они представляют собой перенос гидродинамических характеристик среды турбулентными пульсациями. Это, прежде всего, турбулентный поток удельного обь- [c.138]

В последующем рассмотрение эффекта конвективно-диффузионного перемешивания привело к уточнению первоначальных оценок процесса переноса в потоке однородной жидкости, проводившихся в рамках теории молекулярной диффузии (А, Н. Патрашев и Н. X. Арутюнян, 1941 [c.644]

Взаимодействие молекул воды с полимерной матрицей, например связывание по месту разрыва водородных связей, приводит к изменению ионной атмосферы диффундирующего электролита. При переносе электролита возможно разделение молекулярных потоков воды и электролита. При этом большое значение имеет способность полимерной матрицы сорбировать воду. В матрщах, сорбция воды которыми достигает 1,5-5%, при переносе нелетучих электролитов и растворов летучих электролитов невысокой концентрации (до 5-8%) прежде всего происходит установление стационарного потока воды, а уж затем-электролита. Разделение фронтов диффузии растворителя и электролита может приводить к разгерметизации изделия из-за высокой скорости проникновения воды [37]. [c.50]

Изготовление различных гетеролазеров требует развития процессов гетероэпитаксиального выращивания большого числа очень тонких слоев твердых растворов, о которых шла речь в предыдущей главе. Методы, используемые для эпитаксиального выращивания полупроводниковых слоев гетероструктур, тесно связаны с химией процесса роста. Для получения требуемых значений электропроводности, достигаемых контролируемым введением примесей, требуется рассмотрение химических равновесий между паром или жидкостью и твердой фазой. Существуют три представляющих для нас интерес метода эпитаксиального выращивания. Выращивание слоев на монокристал-лической подложке из растворов-расплавов металлов в графитовой лодочке, называемое жидкофазной эпитаксией (ЖФЭ), является самым обычным методом получения гетеролазеров. В последнее время развивается техника, в которой пучок атомов и молекул из нагревателей эффузионного типа, расположенных в сверхвысоковакуумной системе, падает на нагретую подложку. Этот метод называется эпитаксией из молекулярных пучков (ЭМП). Химическое осаждение из газовой фазы (ХОГФ) представляет собой эпитаксию, при которой реагенты переносятся в потоке протекающего газа к подложке, на которой происходит осаждение вещества, образуемого по химической реакции. В настоящей главе обсуждаются фазовые равновесия, введение примесей и ростовые методы ЖФЭ, ЭМП и ХОГФ, применяемые для получения гетеролазеров. [c.86]

Основные параметры задачи. Неоднородная жидкость является неравновесной средой, в которой постоянно существует 1 олекулярный перенос стратифицирующей компоненты. На наклонных границах вследствие прерывания молекулярного потока формируются индуцированные диффузией нестационарные пограничные течения даже при отсутствии внешних возмущений [9]. Масштабы полей скорости и плотности (солености) в пограничных течениях различны, их отношение определяется значением числа Шмидта. При отрыве пограничного течения от тела образуются тонкие высокоградиентные прослойки, располагающиеся внутри более толстого слоя сдвига скорости на границах плотностного следа. Параметры прослоек в отстающем следе за сферой зарегистрированы при помощи высокоразрешающего лазерного сканирующего рефрактометра [10]. Из факта существования таких тонкоструктурных особенностей - внутренних пограничных течений - следует, что в стратифицированной жидкости существуют такие области течения, находящиеся как в непосредственной окрестности, так и на значительных расстояниях от тела, в которых проявляются молекулярные свойства среды. Учет молекулярных эффектов расширяет число определяющих параметров задачи и накладывает ограничения на выбор методики эксперимента. [c.40]

Коэффициент теплопроводности к в законе Фурье (8.1) характеризует способность данного вещества проводить теплоту. Значения коэффициентов теплопроводности приводятся в справочниках по теплофизическим свойствам веществ. Численно коэффициент теплопроводности l==q/grad t равен плотности теплового потока при градиенте температуры 1 К/м. Понять влияние различных параметров, а иногда и оценить значение X можно на основе рассмотрения механизма переноса теплоты в веществе. Согласно молекулярно-кинетической теории коэффициент теплопроводности в газах зависит в основном от скорости движения молекул, которая в свою очередь возрастает с увеличением температуры [c.71]

Здесь первый член условно характеризует термическое сопротивление ядра потока, определяемое турбулентным перемешиванием, а второй — пограничного слоя, в основном определямое молекулярным переносом, для которого характерно e < v, толщина (l- i i)< <1, и 1 Так как принято, что W r=l, то 1-fZ — отношение водяного числа всего дисперсного потока к водяному числу несущей среды — в пределах турбулентного ядра — величина неизменная. Тогда решение (6-49) можно провести так же, как и для однородного потока. Согласно [Л. 179] при Re>10 и константе х= = 0,4 для однородного потока [c.206]

Тепловой поток рассчитанный по (4.50), соответствует предельно возможному эффекту энергорааделения. Сравним максимально возможный поток, обусловленный молекулярным переносом за счет теплопроводимости, с максимальным конвективно-турбулентным потоком, определяемым уравнением (4.45), [c.181]

Величина q = —% grad Т представляет собой плотность потока теплоты, переносимой посредством теплопроводности. Тот факт, что обусловленный теплопроводностью поток теплоты выражается одинаковым образом как в неподвижной, так и в движущейся жидкости, требует пояснения. Обобщенная сила Xq, связанная с молекулярным переносом теплоты, является вектором, тогда как обобщенная сила X, i, связанная с hotokon импульса, является тензором поэтому согласно теореме Кюри Xq и X i не могут составлять линейной комбинации, определяющей какой-либо обобщенный поток. Следовательно, выражение для плотности потока теплоты, переносимой посредством теплопроводности в движущейся жидкости, не должно содержать Х 1, т. е. градиент скорости, и будет определяться только величиной Xq [c.355]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...