Основы массообмена

ГЛАВА 19. ОСНОВЫ МАССООБМЕНА [c.449]

В теплотехнике, как и во всякой дисциплине, важно дать прежде всего теоретические основы знаний. Поэтому больше половины всего объема учебника отведено изложению технической термодинамики, основ тепло- и массообмена и теории горения. [c.3]

Во второй части изложены физические основы теплообмена. Рассмотрены элементарные способы передачи тепла. Кратко изложено приложение общей теории тепло- и массообмена к изучению процессов во влажных коллоидных, капиллярно-пористых телах. [c.2]

При работе над книгой автор стремился дать в наиболее простом и доступном изложении основы технической термодинамики и теории тепло- и массообмена, сохраняя при этом необходимую теоретическую и научную форму. [c.4]

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА [c.345]

Данная монография является третьей книгой из задуманного цикла монографий, посвященных изложению фундаментальных вопросов современной теории процессов переноса в тех физикохимических системах, где осуществляются основные процессы химической технологии. В первой из них была рассмотрена теория процессов переноса в системах жидкость—жидкость [1], во второй [2] — теория процессов переноса в системах жидкость— твердое тело. Данная монография посвящена систематическому изложению теоретических вопросов гидродинамики и массообмена в газожидкостных системах. В книге на основе фундаментальных уравнений гидродинамики рассмотрено движение одиночного пузырька газа в жидкости, вопросы взаимодействия движущихся пузырьков (в том числе их коалесценция и дробление), пленочное течение жидкости. Эти результаты использованы при построении моделей течений в газожидкостных систе.мах. [c.3]

Плавление и испарение кварца может сопровождаться диссоциацией. Нагреваемый твердый кварц размягчается и образует испаряющийся жидкий слой, из которого в газообразный пограничный слой поступает газообразная двуокись и окись углерода и кислород. В работе ]209] анализируется влияние массообмена и массовых сил на двухфазный пограничный слой. Существование жидкого слоя и процесс выброса капель определяются условиями распыла струй и капель (эти вопросы исследованы в работе [554] на основе работ [340, 787]). Абляция графита сопровождается реакциями горения и диссоциацией воздуха. Можно ожидать, что при температурах поверхности до 2800° С атомы азота диссоциированного воздуха будут рекомбинировать в газовой фазе. Простая модель для исследования системы С — О — N была использована в работе [682]. [c.371]

Дифференциальное уравнение массообмена получается на основе закона сохранения вещества для /-го компонента газовой смеси и закона Фика. Для неподвижного элементарного параллелепипеда баланс массы компонента газовой смеси позволяет записать [c.260]

Рассмотрим пример использования дробного факторного эксперимента. Исследования тепло-массообмена при конденсации химически реагирующего газа яа основе теории подобия показали, что процесс можно описать уравнением подобия вида [c.126]

В некоторых случаях предпочтительными оказываются тепловые и диффузионные методы определения поверхностного трения, принципиальной основой которых является аналогия между процессами теплообмена, массообмена и трения. [c.208]

Ряд перспективных технологических процессов на Земле и в космосе связывается с использованием вибрационного воздействия на многофазные жидкости. За счет вибрационного воздействия можно многократно интенсифицировать процессы тенло-и массообмена. Этот эффект может быть особенно значительным, если использовать резонансные режимы. Основы теории нелинейных колебаний газожидкостных сред изложены в 6 гл. 4 и 12 гл. 6. [c.4]

Рассмотрим процессы тепло- и массообмена и движения газа около сферической капли пли частицы на основе уравнений 4, в которых следует положить г ъ = " = О, Wi = 0. [c.223]

Попов В. Д. Основы теории тепло- и массообмена при кристал- [c.181]

В книге рассмотрены физические основы переноса теплоты и методы расчета процессов тепло- и массообмена. [c.3]

Запросы различных отраслей промышленности стимулируют постоянное и быстрое развитие науки о процессах тепло- и массообмена. Это обстоятельство требует обновления учебной литературы. Однако ограниченный объем учебника не позволяет привести все даже наиболее важные новые методы расчета процессов. Поэтому в учебнике изложены основы теории тепло- и массообмена и приведены краткие сведения-об основных новых подходах к решению соответствующих задач. [c.4]

Во второй части книги изложены физические основы процессов тепло- и массообмена н методы их расчета. [c.445]

Заметив, что аналогия между процессами тепло- и массообмена является приближенной поэтому ее можно использовать лишь в приближенных расчетах. В реальных условиях аналогия процессов тепло- и массоотдачи по ряду причин нарушается. Поэтому расчеты массоотдачи, выполненные на основе аналогии, могут дать результаты, существенно отличающиеся от действительных. [c.225]

Основы тепло- и массообмена [c.72]

В учебнике изложены основы термодинамики и тепло- и массообмена, приведены сведения по топливу, теории горения, топкам и котельным установкам, тепловым двигателям и теплосиловым установкам. [c.2]

Авторами предложена физически обоснованная модель внутреннего закрученного потока в интегральной форме, рассмотрены методы и результаты решения системы интегральных соотношений для практически важных случаев. Развита асимптотическая теория и на ее основе получены относительные законы трения, тепло- и массообмена для внутренних потоков с закруткой. Предложен простой метод анализа устойчивости закрученных потоков. [c.3]

Систематическое изложение главных вопросов, составляющих основу химии и технологии теплоносителя водоохлаждаемых реакторов, сделало необходимым помещение ряда глав, содержащих преимущественно вспомогательный материал, могущий, однако, быть необходимым читателю для достаточно глубокого понимания материала основных глав. Это относится, по существу, ко второй главе,. включающей общие положения одно- к двухфазной гидродинамики, тепло- и массообмена, и к третьей главе, в которой изложены основы физической химии воды и [c.3]

Обугленный слой представляет собой капиллярнопористую систему, скелет которой образуют армирующие волокна и твердый остаток разложения связующего. Для расчета толщины прогретого слоя помимо толщины обугленного слоя необходимо знать характер изменения плотности (пористости) в нем, вид капилляров и размеры пор. От размеров, капилляров будет зависеть режим истечения газообразных продуктов-деструкции и наличие температурного равновесия между ними и твердой основой. Анализ пористости слоя кокса сводится к получению кривой распределения пор по размерам (радиусу). Эта характеристика наи более существенна для исследования вопросов тепло- и массообмена в обугленном слое. [c.350]

Основой современных методов расчета тепло- и массообмена являются дифференциальные уравнения движения, неразрывности, теплопроводности и диффузии [31, 32, 51, 52]. В совокупности с условиями однозначности они составляют систему уравнений, решения которой дают искомые поля скоростей, температур и концентраций среды. Названные уравнения выведены для бесконечно малого объема среды и отражают элементарный акт переноса субстанции массы, энергии и количества движения (импульса). Общее дифференциальное уравнение переноса субстанции записывается в следующем виде [32] [c.23]

Рассмотренное распределение потенциалов в пограничном с жидкостью слое газа может служить основой для построения модели, теоретического анализа и получения расчетных зависимостей процессов тепло- и массообмена. [c.37]

Вид чисел подобия определяется соответствующими диф ференциальными или алгебраическими уравнениями, которые для одного и того же явления или процесса могут быть различными, так как зависят от принятой физической модели, уровня и объема информации и др. В рассмотренной выше системе (1-31) уравнение движения дает два определяющих числа подобия — Рейнольдса Re и Фруда Fr. Остальные уравнения определяющих чисел подобия не дают. Это не значит, что их нет вообще. В дальнейшем будут получены числа подобия из других уравнений тепло- и массообмена, составленных на иной физической основе, нежели единичный акт переноса субстанции. [c.39]

Для расчета явного теплообмена было бы достаточно уравнения (2-12) в совокупности с уравнениями теплового баланса и состояния сред, так как такая система уравнений является замкнутой. Однако для взаимосвязанных процессов тепло- и массо-обмена это уравнение не годится, так как в нем не отражено влияние массообмена на теплообмен. Вывод уравнений, в которых было бы это учтено, необходимо делать отдельно. При этом алгоритм вывода уравнения интенсивности теплообмена может быть взят за основу при выводе соответствующих уравнений интенсивности массообмена и тепломассообмена для системы газ — жидкость . [c.57]

Применительно к расчету теплообменных аппаратов процессы гидродинамики отличаются от процессов тепло- и массообмена тем, что для процессов гидродинамики невозможно получить зависимости, аналогичные уравнениям (2-20), (2-37), (2-39), которые могли бы служить основой для разработки метода расчета гидродинамических характеристик аппаратов. Основные причины этого отличия заключаются в следующем [c.66]

Уравнения Кокорина по форме аналогичны уравнению (4-63) параметр yw отражает число Re, параметр Hw в совокупности с 0 отражает число Bmi, а параметр бел Id экв является числом LD. Вместе с тем имеют место существенные различия в параметре yw по сравнению с Re не учтены вязкость газа и характерный линейный размер параметры Hw и 0 построены на иной теоретической основе, чем число Вт, определяющие параметры yw, Hw и определяемые а, о являются размерными величинами. Употребляемые при расчете А/л, Мл разности температур и энтальпий t — tyK.K, t2—ty .K, h — /ж. H, как указывалось при рассмотрении физической модели тепло- и массообмена, не в полной мере отражают процесс. [c.101]

Локальный коэффициент теплоотдачи в случае касания шаров друг с другом исследовался М. Э. Аэровым [41] на основе приближенного подобия процессов тепло- и массообмена методом испарения нафталина с поверхности шаровых элементов, упорядоченно расположенных в шестигранном канале. Каждый [c.80]

Взаимодействие турбулентных потоков жидкого и дискретного компонентов в значительной мере предопределяет интенсивность различных процессов переноса для дисперсных систем. Очевидно, что раскрытие закономерностей этого взаимодействия и на этой основе разработка методов управления процессами транспорта, тепло- и массообмена и пр. требует развития теории турбулентности подобных макронеоднородных систем. Характерная особенность такой тео1рии в отличие от теории турбулентности однородной среды заключается в необходимости рассмотрения по крайней мере двух из многих случаев взаимосвязанных задач. [c.100]

В настоящее время для щирокого круга задач фазовых переходов, тепло- и массообмена в двухфазных системах применяется так называемая квазиравновесная схема, являющаяся основой для формулировки специальных условий совместности. Содержание квази-равновесной схемы основано на гипотезе о том, что характеристики соприкасающихся фаз взаимосвязаны условиями термодинамического равновесия. Эта схема является некоторым приближением, так как процессы фазовых переходов, тепло- и массообмена, для которых она применяется, являются, безусловно, неравновесными. Название <<квазправ1ювесная отражает приближенный характер этой модели. [c.57]

Дифференциальные уравнения конвективного тепло- и массообмена являются преобразованными выражениями балансовых уравнений сохранения энергии, вещества и количества движения на основе законов, устанавливающих связь между тепловым потоком и градиентом температуры, между силой трения и градиентом скорости, между потоком массы и градиентом концентрации. Движущаяся среда рассматривается как сплошная среда. Физические свойства среды (цж, Яж, рж, ,ж) в общем случае считаются известными функциями параметров ее состояния или известными и неизменными. Среда считается несл<имаемой. 276 [c.276]

В ряде научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений (МАИ, МВТУ, МИФИ, МИХМ, МЭИ) продолжаются интенсивные исследования процессов тепло- и массообмена изучаются физические основы процессов, разрабатываются новые и совершенствуются старые методы расчета. В настоящее время во всем мире актуальны процессы теплообмена летательных аппаратов и в том числе космических многоразового действия в активных зонах реакторов в магнитогидродинамических генераторах (установках для прямого преобразования теплоты в электрическую энергию) в газотурбинных установках. Разрабатываются способы тепловой защиты высокоскоростных летательных аппаратов. [c.4]

В основе приближенных полуэмпири-ческих теорий турбулентного тепло- и массообмена лежат эмпирические гипотезы, связывающие кажущиеся вязкость и теплопроводность с осредненными во времени скоростями и температурами. Каждая из таких теорий содержит опытные константы и может быть использована для расчета определенного вида турбулентного течения. В настоящее время с помощью вычислительной техники на основе результатов непосредственных измерений турбулентных пульсаций изучаются различные модели турбулентности, позволяющие получить более детальную информацию о локальной структуре турбулентных течений. [c.117]

Часть I учебника Техническая термодинамика написана И. Н. СУШКИНЫМ часть II Основы теории тепло- и массообмена и часть III Топливо и основы теории горения — А. А. ЩУКИНЫМ. часть IV Котельные установки — А Т. ЗЛХ0М-, главы 30, 31, 32, 33 [c.10]

Для замыкания системы уравнений (1.47), (1.49).. . (1.51), (1.54), (1.55) необходимо иметь дополнительные уравнения, характеризующие связь интегральных параметров J2 /2, St и St с локальными характеристиками интенсивности закрутки, условиями течения и граничными условиями, которые на-зьгаают законами трения, тепло- и массообмена. Для турбулентных течений эти зависимости определяются опытным путем или на основе полуэмпирических теорий турбулентности [25]. АналогичнЬ1е зависимости необходимы также для формпара-метров и. [c.27]

Закон массообмена для закрученного потока получен на основе опытного исследования массоотдачи в процессе испарения тонкой ламинарной пленки воды с внутренней поверхности вер тикального цилиндрического канала, имеющего Г = 13, в поток, закрутка которого осуществлялась аксиально-лопаточными за-вихрителями с геометричеокими характеристиками, указанными в табл. 1.1. На выходе из канала устанавливалась диафрагма с Зк = 0,75. [c.161]

Однако к основному направлению эффективной утилизации ВЭР следует отнести разработку энерготехнологических агрегатов на основе коренного пересмотра и улучшения всей схемы производственного теплонсполь-зования. В первую очередь это относится к интенсификации процесса горения и тепло- и массообмена в рабочей камере, поскольку ими в основном и определяются важнейшие показатели самого технологического процесса (полнота сгорания, удельная нагрузка, единичная мощность агрегата и т. п.). [c.186]

Для расчета потерь давления при конденсации в трубе используются различные методики, основанные на разных моделях процесса. Так как расчетные уравнения i[6.22, 6.23 и др.] составляются на основе корреляции опытных данных, то они справедливы для условий опыта и не могут распространяться на другие условия и тем более на теплоносители с иными физическими свойствами без дополнительной экспериментальной проверки. Сравнение опытных данных по перепаду давления при конденсации Б трубе N264 с расчетными по известным рекомендациям, так же как и по теплообмену, не дало положительных результатов. Аналитическое рассмотрение данной задачи [6.25, 6.46, 6.50, 6.51] обычш) или не завершается конкретными рекомендациями дА расчета, или при их составлении принимаются допущения, требующие введения эмпирических поправок. Применение для расчетов формул, полученных при адиабатном гомогенном или раздельном течении без учета рсо-бенностей гидродинамики течений с конденсацией, как указывалось выше, допустимо лишь в отдельных случаях, когда влияние массообмена незначительное. [c.168]

Методы расчета с использованием вычислительных машин. Еразуниси др.[35] предложили весьма подробную модель и разработали программу для вычислительной машины, описывающую перенос активности в контуре реактора. Модель предусматривает существование продуктов коррозии во всех формах и коррозию конструкционных материалов в активной зоне. На основе этой модели записаны уравнения баланса, которые учитывают все процессы перехода и составлены как для радиоактивных, так и для стабильных ядер мишеней любого изотопа. Для ускорения счета предполагается, что концентрация растворенного компонента и шлама в теплоносителе в течение короткого времени достигает равновесия, но в дальнейшем при решении других уравнений системы это предположение пересматривается. Авторы принимают определенные предположения о механизме выхода продуктов коррозии, скорости накопления отложений в активной зоне и вне ее, о концентрации шлама и т.д., которые позволяют получить константы массообмена. [c.322]

Группа методов расчета — с использованием произведения коэффициентов переноса на площадь поверхности контакта — отличается тем, что позволяет оперировать коэффициентами переноса и поверхностью контакта, не прибегая к непосредственному определению их численных значений, что дает возможность более широкого обобщения расчетных зависимостей. Этот принцип сохранен в настоящих разработках. Лежащие в их основе дифференциальные уравнения интенсивности тепло- и массообмена и их решения позволяют описать процесс минимумом обобщенных переменных, одним-двумя определяющими числами подобия, а также дают возмоншость получить аналитическую количественную зависимость уравнение относительной интенсивности тепло-и массообмена в виде равенства относительных движущих сил этих процессов. В нем в качестве переменных содержатся только начальные и конечные параметры газа и жидкости. Оно справедливо для любых аппаратов, процессов и условий их протекания. [c.4]

В первой главе рассмотрены особенности описания и условий протекания процессов тепло- и массообмена в контактных аппаратах и классификация последних. Во второй главе на основе модельных представлений даны вывод, решение и анализ дифференциальных уравнений интенсивности тепло- и массообмена как основы расчета процессов в контактных аппаратах. В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований. В четвертой главе рассматривается метод инженерного расчета процессов тепло- и массообмена в применении к контактным аппаратам различных классов. В пятой главе опнсываются условия использования контактных аппаратов в энергетических и теплоиспользующих установках, схемы их включения, режимы работы приводятся примеры расчета. [c.5]

Такие уравнения (уравнения интенсивности тепло- и массо-обмена) получены в настоящей работе, и на их основе могут быть разработаны способы определения локальных характеристик и полей скоростей, температур, концентраций сред в контактных аппаратах. Однако задача эта представляется очень сложной, так как помимо математических трудностей имеются специфические осложнения, связанные с нечеткостью, неопределенностью формы и размеров, полидисперсностью поверхности контакта, ее стохастическим характером, разнонаправленностью процессов на поверхностях различной кривизны. В настоящее время не существует чисто аналитических методов расчета взаимосвязанного тепло- и массообмена в контактных аппаратах. Даже в хорошо разработанных математических моделях применяются эмпирические зависимости [20]. Более того, отсутствуют и достаточно общие инженерные методы расчета, которые базировались бы на теории подобия. [c.39]

В отличие от известного соотношения Льюиса, также полученного на основе аналогии процессов тепло- и массообмена, уравнение (2-39) свободно от коэффициентов переноса теплоты и массы и поэтому не зависит от способа определения поверхности контакта и скорости движения сред, диапазона параметров и направленности процессов, типа контактных аппаратов и схемы движения газа и жидкости. Уравнение (2-39) впервые устанавливает функциональную связь непосредственно между потенциалами иереноса во взаимосвязанных процессах тепло- и массообмена, определяет эти потенциал . и их сочетание б виде равенства относительных движущих сил, характеризующих интенсивность процессов и тем самым вскрывает физическую сущность их аналогии. Таким образом, установленная закономерность позволяет перейти к более общим представлениям, лучше понять природу процессов тепло- и массообмена, пути и способы их интенсификации и управления ими, заменить физическое моделирование математическим, является простым и удобным средством для исследования и расчета тепло- и массообмена. [c.80]

В связи с актуальностью проблемы экономии топлива и утилизации вторичных энергоресурсов большое значение приобретают работы по созданию эффективной теплообмеиной аппаратуры. Тепловые трубы и теплообменник на их основе являются одними из лучших теплообменных устройств для решения поставленной задачи. В книге рассмотрены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов тепло- и массообмена в тепловых трубах, связанные с дальнейшим развитием тепловых труб, повышением их теплотехнических характеристик. Приведен теоретический ана." 13 процессов тепло- и массообмена в тепловых трубах на основе термодинамических представлений. Даны классификация капиллярно-пористых структур, обобщенная модель эффектн -ной теплопроводности фитилей тепловых труб и их оптимизация по минимальному термическому сопротивлению. Рассмотрены процессы тепло- и массообмена в центробежных тепловых трубах и методы их интенсификации. [c.2]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...