Критерий Био массообменный

В разд. 2.7 отмечалось, что с ростом значения критерия Уе форма пузырька может существенно отличаться от сферической, принимая вид сферического сегмента (см. рис. 19). В рамках разд. 2.7 была рассмотрена упрощенная модель течения жидкости около поверхности пузырька и определена скорость его свободного подъема. В данном разделе рассмотрим задачу о стационарном массообмене между таким пузырьком газа и жидкостью. Будем считать, что внутри газового пузырька и на бесконечном удалении от него концентрация целевого компонента поддерживается постоянной. Рассмотрим структуру поля концентрации целевого компонента в рассматриваемой системе, следуя [92]. Основными [c.257]

В настоящем разделе в рамках ячеечной модели (см. разд. 3.3) будут рассмотрены постановка и решение задачи о массообмене между пузырьком газа и жидкостью в условиях стесненного обтекания. Как и в разд. 3.3, будем предполагать, что все пузырьки газа являются одинаковыми, сферическими, значения критериев Ре и Ве удовлетворяют следующим условиям Ре 1. Ве 1. В этом случае вблизи поверхности газовых пузырьков образуется тонкий диффузионный пограничный слой, в пределах которого в основном осуществляется перенос целевого компонента (см..раздел 6.3). Уравнение конвективной диффузии тогда имеет вид (б. 4. 23) [c.296]

Определение оптимальных соотношений геометрических размеров массообменных элементов с использованием критериев подобия [c.291]

Это число характеризует величину подъемной силы свободной конвекции по отношению к вязким силам. Итак, движение, тепло- и массообмен газовой многокомпонентной среды характеризуется рядом безразмерных критериев. Это числа Рейнольдса (Re), Эйлера (Ей), Струхаля (Sh), Фруда (Fr), Шмидта (S u), Прандтля (Рг), Эккерта (Ек), Грасгофа (Gr). [c.39]

Менее распространен при расчетах тепловых процессов массообменный аналог числа Кирпичева К[ = = / (т) /01 Ас, где / (т) — фактическая плотность потока массы произведение в знаменателе — некоторая условная интенсивность внутреннего массопереноса за счет диффузии, проявляющаяся в условности перепада концентраций Ас. Более распространены обобщенные переменные, в которые входят потоки теплоты и потоки массы. Если последние вызваны фазовыми превращениями, то их вводят в комплексы в виде соответствующих тепловых потоков. Рассмотрим некоторые из этих комплексов, которые обычно именуют критериями процессов тепломассообмена. [c.21]

Для массообменных аппаратов, так же как и для теплообменников, не существует единого критерия, учитываюш,его эффективность массообмена, затрату энергии, металлоемкость и другие факторы. Поэтому в практических расчетах пользуются различными коэффициентами. [c.174]

В рассматриваемых условиях имеет место приближенная аналогия между тепло- и массообменом [10]. Диффузионный критерий Нуссельта может быть определен по формулам для теплового критерия Нуссельта с заменой теплового критерия Прандтля Рг = [c.275]

Используя аналогию между тепло- и массообменом, находим значения чисел Nu по формуле из [8] для расчета теплообмена в пучках с заменой теплового критерия Прандтля на диффузионный. Распределение температур парогазовой смеси но длине теплообменника и величины концентраций на входе принимались по опытным данным. [c.282]

Малые числа Струхаля соответствуют низкочастотным колебаниям. При Sh < 1 влияние нестационарных членов в уравнении движения мало по сравнению с конвективными. Поскольку А соТ = = S характеризует смещение частиц среды в волне, то условия Sh < 1 соответствуют условию s// o >1 (т. е. смещение частиц среды в волне намного больше, чем характерный размер тела). Рассмотрим ряд экспериментальных исследований по тепло- и массообмену на поверхности цилиндра в условиях колеблющихся потоков при наличии осредненной по времени ламинарной вынужденной конвекции. В этом случае, поскольку стационарное значение критерия Нуссельта зависит от чисел Re и Рг, эффективность процесса теплоотдачи удобно определять относительным коэффициентом теплоотдачи [c.120]

Как известно (см., например, [Л. 988] или [Л. 788], данные по тепло- и массообмену ранее часто представлялись в виде зависимостей факторов переноса массы jd и тепла jk от критерия Рейнольдса. [c.271]

Условные обозначения Массообменный критерий Прандтля Состояние слоя [c.275]

При этом указывается, что в качестве определяющих величин в этих критериях приняты эквивалентный диаметр частицы твердой фазы скорость газа в разгонной трубе и>, в теплообменном критерии N0 средняя температура потока пот, а в массообменном критерии Кп — средняя температура пограничного слоя Н— расстояние ш— скорость р,— вязкость среды рч — плотность материала частиц — размер частиц а — инерциальный член системы уравнений Онзагера. [c.153]

При помощи критерия Льюиса Ье массообменный критерий Фурье Рот сводится К теплообменному критерию Фурье [c.107]

Обработка экспериментальных данных по массообмену обычно производится в виде соотношения между критериями подобия [c.107]

Массообменный критерий Рг иногда называют критерием Шмидта (Зс Ргт) по аналогии с теплообменным критерием Рг. Он характеризует взаимосвязь между полем химических потенциалов и полем температур. [c.112]

Ко, Рп. В зависимости от Big, как это видно из табл. 6-16, исходный Fo увеличивается с ростом Big для локальных величин и уменьшается для средних. Влияние критерия Био особенно сильно сказывается на безразмерном потенциале теплопереноса. Аналогично исходный Fo для безразмерного потенциала вещества особенно существенно зависит от критерия Bim. В целом величина исходного для упрощения Fo ниже для теплообменных показателей, чем для массообменных. [c.221]

Предельные переходы позволяют проверить правильность решений полной системы уравнений, легко и быстро получить различные решения неполных систем на основе одного общего решения и, наконец, выяснить новые интересные особенности и свойства процесса. Например, разработка способов предельного перехода для системы уравнений тепло- и массопереноса вскрыла новый физический смысл критерия Ьи как меры взаимосвязи между теплопереносом и массопереносом, показала возможность с формально-математической точки зрения вести расчет тепло- и массопереноса в неполных системах (Рп = 0, Ко = 0, е=0) только в массообменных или только в теплообменных величинах. Интересно отметить, что /Ьи в частных процессах тепло- и массопереноса в известной мере аналогично с в соотношении А. Эйнштейна Е — с т, определяющем взаимосвязь между энергетическими и массовыми величинами. [c.257]

Решение системы уравнений тепло- и массопереноса дает зависимость процесса от большой группы теплообменных и массообменных критериев подобия. Например, выражение для безразмерной температуры можно записать так [c.283]

Однако не все критерии в одинаковой мере влияют на ход процесса. Одни из них преимущественно воздействуют на теплообменные характеристики переноса, другие — на массообменные. Изменение условий взаимосвязи материала с окружающей средой, т. е. вида граничных условий, приводит к изменению влияния критериев на процесс. [c.283]

Рис. 6-50. Влияние массообменного критерия Кирпичева на Г и 0 при постоянной интенсивности массообмена.

Увеличение значения массообменного критерия Кирпичева [c.285]

Из критериев поверхностного тепло- и массообмена Kim и Bi на массовые поля оказывает влияние лишь первый. С ростом массообменного критерия Кирпичева безразмерный потенциал массопереноса увеличивается по линейному закону при этом с ростом Fo быстрота по- [c.287]

Общность дифферешщальных уравнений теплообмена (3.40) и массообмена (15.25) позволяет полагать, что основные критерии массообменных процессов должны быть аналогичны основным критериям теплообмена. [c.22]

Другие критерии массообменных процессов получим из дифференциального уравнения конвективной диффузрш (15.25). Переписав уравнение (15.25) относительно оси л [c.22]

В предыдущем разделе была рассмотрена задача о массооб-мене между газовым пузырьком и жидкостью в случае, если сопротивление массопереносу сосредоточено в дисперсной фазе. Если же массообменный процесс лимитируется внешнедпффузионной кинетикой, то необходимо решать задачу о распределении концентрации целевого компонента в потоке жидкости, окружающей газовый пузырек. В настоящем и следующем разделах будет дан теоретический анализ процессов переноса целевого компонента из потока жидкости к поверхности газового пузырька при различных значениях критерия Ре = 2/ к/0. [c.244]

Опыт удачного использования модифицированной теплоемкости (или критерия Прандтля) и отношения плотностей позволяет надеяться, что в псевдокритической области и коэффициенты массоиереноса не будут существенно отличаться -от соответствующих величин при обычных режимах с принудительной циркуляцией. Массообмен в псевдокритической области в значительной степени будет определяться изменением растворимости, [c.32]

Если же Рг Ргд, то подобие полей температур и парциальных давлений нарушается, различными будут и толщины пограничных слоев. Однако и в этом случае сохраняется приближенная аналогия между тепло- и массообменом в смысле одинаковой зависимости критериев Nu и Ыид от определяющих критериев при одинаковых пределах изменения значений этих критериев, геометрическом подобии и подобии краевых условий. Для расчетов Ыцд можно взять соответствующую формулу для Nu с заменой Рг на Ргд. Зависимости от температуры коэффициентов теплопроводности X, динамической вязкости и и отношения D12IT для газов различаются не очень сильно, и нарушения аналогии из-за этого небольшие. [c.241]

Решаюш ее значение для смесеобразования имеют входные условия, в то же время смесеобразование не всегда зависит от критерия Рейнольдса. Лишь в одном случае критерий Рейнольдса влияет на смесеобразование — если массообмен протекает при движении смешиваемых сред спутными, т. е. плоскопараллельными, или осесимметричными, потоками. Стоит изменить входные условия (например, раздробить потоки относительно друг друга и направить их под углом 90° или даже 180° и затем в виде обгцего потока ввести в камеру смешения или сгорания), как сам процесс, так и путь смешения перестают зависеть от критерия Рейнольдса. Рассмотрим это на конкретном примере при смешении двух газов — окиси углерода СО и азота N2, поскольку основные физические свойства этих газов очень близки, в частности, при Т = 273° К [c.70]

Критерии Био изменяются от нуля до бесконечности (0< В <[оо). Если потоки тепла /, (г) и ("с) не могут быть определены по соотношениям (3-4-32), то вместо критериев и В1т используются два критерия Кирпичева массообменный критерий Кириичева [c.110]

Все сказанное относительно критерия Пи можно распространить на массообменный критерий Нуссельта ПЦт- ]Массообменный критерий Нус-сельта Пит определяется по соотношению [c.111]

Приведем результаты решения системы уравнений тепло- и массопе-реноса (4-1-2)— (4-1-3) при -граничных условиях (6-1-1/ — (6-1-2). Будем считать массообменный критерий Кирпичева Kim=Bim[l—0(1, Fo)]. Решения системы уравнений дадим при постоянном (6-1-3) и параболическом (6-1-4) начальных распределениях потенциалов переноса. Методика решения этих задач не отличается от методики решения задач для соответствующих форм тела, рассмотренных в гл. IV и гл. VI, 6-2,а. Детальный ход этих решений можно найти также в работах [Л. 1,3]. [c.215]

Соотношение (6-4-30) представляет практический интерес, так как позволяет 1П0 средней температуре тела и коэффициентам переноса тепла и вещества определить скорость изменения потенциала массопереноса, другими словами, свести расчет интенсивности маосообмена на расчет теплообмена. Из приведенных выше соотношений можно также получить формулу для массообменного критерия Кирпичева [c.252]

Значительное влияние на тепло- и массоперенос оказывают критерии поверхностного тепло- и массообмена (Big и Bim). При малых значениях критериев Bi скорости изменения потенциалов Гиб незначительны, а градиенты потенциалов малы. С ростом Big и Bim процесс тепло- и массопереноса интенсифи-цируется одновременно с этим уве-личиваются градиенты потенциалов тепло- и массопереноса. Вместе o s с тем -в материале могут образовываться значительные напряжения, создаются условия для коробления, возникновения трещин и пор. Ре-зультаты расчетов, представленные в виде графиков на рис. 6-58 и 6-59, pjjg 5.58. Зависимость потенциалов показывают, что после стабилизации тепло- и массопереноса от критерия Bi,, процесса (Fo > 0,2) теплообменный критерий Био начинает воздействовать только на кинетику тепло-переноса (Т, dTjdFo) и не влияет на массоперенос (0, dQ/dFo), тогда как массообменный критерий Био начинает воздействовать лишь на кинетику массопереноса. В результате этого, в частности, скорость изменения среднего безразмерного потенциала не зависит от теплообменного [c.289]

Тепло- и массообменные критерии Био в реальных условиях зависят друг от друга. Эта взаимосвязь устанавливается соотношениями теп-Л0В01Г0 и массового балансов. С изменением Big меняется Bi при этом их численные значения имеют приблизительно один порядок. С ростом Bim и Bi,, температура значительно увеличивается, скорость прогрева интенсифицируется и при меньшем 0 наступает стационарный режим. Экспериментальные данные П. Лебедева, а также А. Ф. Чижского достаточно хорошо подтверждают результаты этих аналитических исследований. [c.290]

Из проведенного анализа следует, что поверхностный массообмен определяется критерием Bim, а внутренний—критерием Рп. Следовательно, совокупность критериев Bim и Рп, их отношение, полностью определяет массообмен в теле, а соотношение между d0/rfFo и 0 однозначно определяется одним комбинированным критерием Bim/Pn, [c.290]

Следует отметить, что приведенные решения получены для чистой таплопровод-иости, однако ими можно пользоваться также для расчета неосложненной теплопере-носом маосопроводности, в частности кинетики процесса диффузии. В этом случае вместо теплообменного критерия Био будет стоять массообменный критерий Bim, а вместо критерия Fo — критерий Fom=I-uFo. [c.301]

Появление в материале мощного молярного переноса в первую очередь сказывается на перераспределении вещества, перераспределение же тепла является следствием массопереноса. Критерий Поснова, являющийся при молекулярном переносе характеристикой внутренних массообменных процессов, должен отразить появление нового механизма резче, чем критерий Коссовича, характеризующий внутренние теплообменные процессы. Анализ результатов решения системы уравнений (9-1-1)— (9-1-3) подтверждает сказанное изменение, происшедшее характере влияния критерия Рп наТ , оказалось более сильным, чем изменение, происшедшее с критерием Ко по отношению к 0. С ростом критерия Рп безразмерный потенциал массопереноса уменьшается. Это по- [c.440]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...