Пограничный слой гидродинамический диффузионный

При сублимации с незначительной интенсивностью в условиях свободной конвекции в результате взаимодействия твердого тела с газовой средой возле сублимируемой поверхности образуются два пограничных слоя диффузионный и термический, а при вынужденной конвекции образуется еще третий пограничный слой — гидродинамический. Эти пограничные слои накладываются друг на друга, а толщина их зависит от условий протекающего процесса. Гидродинамический и диффузионный пограничные слои могут быть как ламинарными, так и турбулентными. [c.215]

При омывании поверхности испарения движущейся парогазовой смесью около испаряющейся поверхности, помимо гидродинамического и теплового пограничных слоев, образуется диффузионный пограничный слой. В пределах диффузионного пограничного слоя парциальное давление пара изменяется от рп.с на поверхности испарения до рп,о на внещней границе пограничного слоя (рис. 14-5). Внутри пограничного [c.331]

Химический состав газового потока за ударной волной или в пограничном слое определяется соотношением скоростей гидродинамического или диффузионного и химического процессов. В том случае, когда скорость химических реакций в потоке мала по сравнению со скоростью гидродинамического или диффузионного переноса, течение считается замороженным, т. е. состав газа принимается постоянным. Это, однако, не исключает возможности протекания химических реакций на поверхности тела. [c.31]

Теория пограничного слоя была заложена в начале XX столетия Прандтлем и сначала касалась только гидродинамических явлений. Впоследствии она была распространена также на тепловые и диффузионные задачи. [c.103]

В пограничных слоях могут переноситься импульсы, видимая энергия, теплота и вещество. Соответственно с этим следует говорить о слоях гидродинамическом, энергетическом, тепловом и диффузионном. К расчету толщин указанных слоев можно применить метод Кармана для расчета гидродинамического слоя использовать уравнение количеств движения, для энергетического —уравне- [c.221]

Гидродинамическое движение приводит к возникновению диффузионного пограничного слоя у фронта кристаллизации, что способствует усилению тепло-и массо-передачи. Поэтому, когда диффузия атомов из расплава к фронту кристаллизации оказывается одним из лимитирующих факторов роста кристалла, скорость роста с увеличением интенсивности перемешивания возрастает. [c.98]

Толщины диффузионного и теплового пограничных слоев (6d и бг соответственно) связаны с толщиной гидродинамического слоя б посредством критериев Шмидта и Прандтля. Решая уравнения Навье—Стокса в приближении пограничного слоя, можно получить [c.99]

В качестве критерия эквивалентности условий протекания электрохимических процессов на металлических поверхностях, находящихся в различных условиях обтекания электролитом, в частности морской водой, выбирается толщина диффузионного слоя. Действительно, в одной и той же среде, для одного и того же металла только равенство толщин диффузионного слоя в различных гидродинамических условиях движения электролита обеспечивает равенство скоростей электрохимических процессов на металлических поверхностях за счет равенства скоростей подвода деполяризатора и отвода продуктов реакции. Толщина диффузионного слоя как части пограничного слоя Прандтля зависит от скорости движения электролита относительно металлической поверхности, причем для каждого вида относительного движения существует свой вид зависимости толщины диффузионного слоя от скорости движения 24]. [c.60]

Из решения интегрального уравнения движения (4.25), которое является общим для любого соотнощения пограничных слоев, находим выражение для гидродинамического б, теплового бг и диффузионного пограничных слоев бт [c.144]

О — толщина гидродинамического пограничного слоя, м 62) — толщина диффузионного пограничного слоя, м бт — толщина теплового пограничного слоя, м [c.9]

Вследствие того, что в газовых средах критерий Прандтля Рг=Ре/Ве 1, при использовании вынужденного внешнего потока толщины гидродинамического и диффузионного пограничных слоев приближенно равны. В звуковом поле соотношение между толщинами этих слоев может существенно измениться [33] [c.594]

Хотя скорость воздуха в обоих случаях была одинаковой, при воздействии звуком (даже нри замкнутом характере потоков) скорость массообмена оказалась в три раза больше, чем при применении стационарного внешнего потока. Следует отметить, однако, что увеличение скорости массопереноса оказалось существенно меньшим, чем изменение толщины гидродинамического пограничного слоя при воздействии звуковых колебаний [30]. По-видимому, это указывает на то, что связь между толщинами диффузионного и гидродинамического пограничных слоев в звуковом голе более сложная, чем в обычном воздушном потоке. [c.594]

Гидродинамические особенности турбулентного потока в канале были рассмотрены в гл. 3. Здесь же следует отметить влияние гидродинамических условий на перенос вещества. В пограничном слое толщиной 5,. (рис. 15-2) происходит резкое, близкое к линейному изменение концентраций поскольку в этой области потока скорость процесса определяется молекулярной диффузией, роль конвективной диффузии мала. Это объясняется тем, что на границе раздела фаз усиливается тормозящее действие сил трения между фазами и сил поверхностного натяжения на границе жидкой фазы. Образование гидродинамического пограничного слоя вблизи поверхности раздела фаз ведет к возникновению в нем диффузионного пограничного слоя толщиной 5д, обычно не совпадающей с 5,.. В ядре потока массоперенос осуществляется в основном турбулентными пульсациями, поэтому концентрация распределяемого вещества в ядре потока практически постоянна. Как отмечалось выше, перенос вещества движущимися частицами, участвующими в турбулентных пульсациях, называют турбулентной диффузией. Перенос вещества турбулентной диффузией описывается уравнением, аналогичным уравнению (15.14а) [c.16]

В модели пограничного диффузионного слоя, которую можно считать дальнейшим развитием пленочной модели, отражено влияние гидродинамических условий на процесс массопереноса. По этой модели (рис. 15-3) концентрация вещества, постоянная в ядре потока, в турбулентном подслое толщиной 5 постепенно снижается при приближении к пограничному слою (т. е. в буферном подслое), в котором соизмеримы молекулярные и турбулентные силы вязкости, т. е. С уменьшением масштаба пульсаций [c.19]

Формально критерий Рг выражает постоянство отношения физических свойств жидкости или газа в сходственных точках подобных систем. По существу же критерий Рг характеризует отношение профиля скоростей (через v) к профилю концентраций (через D ), т. е. отношение толщины гидродинамического и диффузионного пограничных слоев. [c.23]

Глава 3 посвящена решению одного из фундаментальных вопросов химической технологии - массообмену в пленке жидкости в условиях волнообразования. Впервые теоретически установлено, что эффективность массообмена в пленке жидкости при волнообразовании определяется волновыми характеристиками, и прежде всего длиной волны, которая зависит от физико-химических и режимных параметров течения. Установление этого эффекта позволило не только объяснить причину высокой интенсивности массообмена при волнообразовании, но предсказать определяющий вклад когерентных волновых структур в расчеты эффективности массообмена как высокопроизводительных высокоэффективных тепломассообменных аппаратов, так и в расчеты аппаратов с регулярными контактными устройствами. Установленный эффект имеет и теоретическое значение. Если в теории пограничного слоя факт существования поперечного размера, зависящего от физико-химических и режимных параметров, известен был давно (толщина гидродинамического, диффузионного и теплового слоев), то существование продольного характерного размера (длины волны) доказано нами впервые на примере массообмена при волнообразовании. Именно при таком массообмене в качестве характерного размера длины выступает не длина контактного устройства (трубка), а длина волны, которая в несколько раз меньше длины трубки, что и обусловливает высокую эффективность массообмена в этих условиях. [c.4]

Линейный деформационный сдвиговый поток. Приближение диффузионного пограничного слоя. Решение гидродинамических задач об обтекании твердой частицы, капли и пузыря произвольным деформационным линейным сдвиговым потоком Окт — тк) В СТОКСОВОМ приближении (при Ке 0) приведены в разд. 2.4. Соответствующие задачи конвективного массопереноса при больших числах Пекле в приближении диффузионного пограничного [c.168]

Уравнения диффузионного электрического пограничного слоя на плоской пластине. Рассмотрим обтекание плоской пластины потоком квазинейтральной плазмы с концентрацией о ионов и электронов. Предполагается, что параметр электрогидро-динамического взаимодействия мал, несущая среда несжимаемая, ее температура Т постоянна. На пластине развиваются ламинарный или турбулентный гидродинамический пограничный слой и диффузионный электрический пограничный слой, толщина которого, как правило, меньше толщины гидродинамического слоя [1]. [c.103]

Аналогично понятиям гидродинамического и теплового пограничных слоев можно ввести понятие диффузионного пограничного слоя. В его пределах концентрация активного компонента смеси изменяется от т,-, с на поверхности раздела фаз до гпг о на внешней границе слоя (рис. 14-4). Внутри пограничного слоя справедливо условие дгп 1дуф > 0 вне диффузионного пограничного слоя и на его внешней границе выполняются условия [c.339]

Дифференциальное уравнение диффузионного пограничнйго слоя (14-28) аналогично уравнениям теплового и гидродинамического пограничного слоев (4-28), (4-30) и справедливо при идентичных условиях. Следовательно, при аналогичных условиях однозначности (решения этих уравнений должны быть одинаковы. [c.339]

Данная Стефаном поправка к простым соотношениям, вытекающим из закона Фика, не является в общем случае единственно необходимой. Могут представиться случаи, когда нельзя принимать коэффициент диффузии постоянным, когда нормальный к стенке конвективный поток массы влияет в гидродинамическом смысле на толищну диффузионного пограничного слоя, когда на неоднородность концентраций накладывается существенная неоднородность температур и т. д. Подобные более сложные задачи теории массопереноса выходят за рамки настоящего курса, см. [48]. [c.186]

В качестве материала для изготовления опытных капиллярно-пористых тел обычно применяется гипс, однако пористая структура его при увлажнении и высыхании сильно изменяется [3]. Для предотвращения размывания частиц гипса водей добавляют цемент, однако это приводит к трещинообразованию. Поскольку пористая структура тела определяет также и характер теплового, гидродинамического, диффузионного пограничных слоев [2], мы отказались от использования гипса и отдали предпочтение пористой керамике, применяемой в промышленности и медицине для очистных и бактериологических фильтров. Состав шихты (%) для изготовления пористой керамики следующий шамот — 75, каолин глуховский— 12,5, глина латнинская — 12, жидкое стекло — 0,5. Шамот является наполнителем, а глина и каолин — связующими [6]. [c.76]

На толщину пограничного слоя решающее влияние оказывает относительная скорость фаз В общем случае толщина гидродинамического пограничного слоя р не равна толщине диффузионного пограничного слоя Поско льку число Шмидта больше единицы, толщина диффузи онного пограничного слоя меньше гидродинамического Следовательно, диффузионныи перенос углерода проис ходит главным образом в слое, толщина которого равна тотщине гидродинамического пограничного слоя [58] [c.61]

На толщину пограничного слоя решающее влияние жазывает относительная скорость фаз. В общем случае олщина гидродинамического пограничного слоя р не эавна толщине диффузионного пограничного слоя. Поско-1ьку число Шмидта больше единицы, толищна диффузи-)Нного пограничного слоя меньше гидродинамического. Следовательно, диффузионный перенос углерода происходит главным образом в слое, толщина которого равна толщине гидродинамического пограничного слоя [58] [c.61]

Согласно теории конвективной диффузии, конвекция вблизи поверхности твердого тела, соприкасающегося с жидкой средой, затруднена, и преобладает диффузия. Толщина диффузионного пограничного слоя б, в котором локализован процесс диффузии, зависит от гидродинамических характеристик системы и коэффициента диффузии диффундирующего компонента. Толщина диффузионного слоя при естественной конвекции существенно больше, чем при вынужденной, величина же диффузионного потока при естественной конвекции соответственно меньше. Изменение скорости конвективного движения от некоторого значения в глубине раствора до нулевого происходит в пределах пограничного гидродинамического слоя толщиной бгр (пограничного слоя Прандтля). В слое Прандт- [c.15]

Воздействие мощного УЗ на обогатительные и гидрометаллургич. процессы связано с возникновением в жидкой среде акустических течений и кавитации, что вызывает перемешивание жидкости, её гомогенизацию, ускоряет протекание процессов конвективной диффузии, оказывает влияние на температурное поле в среде. На границе твёрдая — жидкая фаза УЗ вызывает точечную эрозию твёрдой поверхности, её очистку, раскрытие микропор и др. эффекты, что может быть использовано для измельчения твёрдой фазы или изменения состояния её поверхности. Эти действия УЗ также во многом определяются развитием в жидкости кавитации и микропотоков, возникающих вблизи любой неоднородности среды. Кроме того, микропотоки существенно уменьшают толщину диффузионного слоя, что приводит к интенсификации процессов, где лимитирующим фактором является скорость диффузии через пограничный слой (см. Тепломассообмен в ультразвуковом поле). В качестве источников УЗ в гидрометаллургич. и обогатительных процессах применяются гидродинамические излучатели вихревого, щелевого и роторного типа, а также (в основном для лабораторных экспериментов) магнитострикционные преобразователи с излучающими диафрагмами. [c.348]

Исследовано развитие электрического диффузионного пограничного слоя внутри гидродинамического ламинарного или турбулентного пограничного слоя, а также внутри пограничного слоя с переходом ламинарного течения в турбулентное. Так как нарушение квазинейтральности среды в ламинарном пристеночном слое происходит вследствие существенного различия коэффициентов молекулярной диффузии электронов и ионов, то можно было бы ожидать, что в турбулентном потоке, когда суммарные коэффициенты электронов и ионов содержат молекулярные и одинаковые большие турбулентные составлящие, эффект нарушения квазинейтральности среды будет значительно ослаблен. Однако, как показали теоретические оценки и численные расчеты, ослабление эффекта по току выноса не превышает 20%. Это объясняется тем, что в реальных условиях толщина пристеночного дебаевского слоя (в котором в основном сосредоточен объемный электрический заряд) не очень сильно превосходит толщину ламинарного подслоя. [c.109]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...