Совместные процессы тепло- и массообмена

Сначала, как всегда поступают в науке, рассмотрим элементарные процессы теплообмена теплопроводностью, конвекцией и лучеиспусканием, а затем совместные процессы теплопередачи всеми видами теплообмена (но без массообмена) и совместные процессы тепло- и массообмена. Такое последовательное рассмотрение вопросов не только упрощает изучение теории, но и целесообразно еще и потому, что большое количество задач, поставленных практикой в промышленном производстве, относится только к передаче энергии в форме тепла, поскольку процессы протекают практически без массообмена. [c.133]

В разд. 3 приведены основы теории тепло- и массообмена, рекомендации и расчетные формулы для решения конкретных задач. Для удобства пользования наиболее употребительные формулы и соотношения помещены в таблицы с указанием пределов их применимости, определяющих размеров, температуры и расчетного температурного напора. Раздел охватывает все способы переноса теплоты теплопроводность, конвективный теплообмен — однофазный и при изменении агрегатного состояния вещества, теплообмен излучением, а также совместные процессы тепло- и массообмена к каждому из них дается значительный объем справочного материала по теплофизическим свойствам наиболее применяемых на практике веществ. [c.8]

Д. СОВМЕСТНЫЕ ПРОЦЕССЫ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА [c.261]

Уравнения (3,291)—(3.294) описывают совместные процессы тепло- и массообмена в бинарной химически пассивной смеси в наиболее общем виде. В них предполагается суммирование по дважды повторяющимся индексам, отвечающим осям декартовой системы координат (к, 1= 1,2, 3). При наличии химических (гомогенных) реакций описание процессов см. в [14, 69]. [c.266]

В природе и в промышленных установках протекают процессы обмена различных объектов энергией и массой (иногда применяют вместо термина обмен — перенос). Самым распространенным явлением тепло-и массопереноса в природе является испарение воды в океанах, протекающее за счет солнечной энергии химическое вещество Н2О покидает жидкую фазу (воду океана) и поступает в газообразную (воздух). Процесс сушки сырых материалов является типичным примером тепло- и мас-сообмена в промышленных процессах. Удаление влаги осуществляют в сушильных установках в результате теплообмена материала с горячим воздухом или горячей газо-воздушной смесью и при этом тепло- и массообмен протекают совместно. Тепло- и массообмен может происходить не только в физических процессах, по часто сопровождается и химическими реакциями. Процесс горения и газификации твердого топлива в промышленных топках и газогенераторах является примером тепло-и массообмена в таких устройствах. Процессы тепло- и массообмена сложны по своей природе, они связаны с движением вещества — конвективной (молярной) и молекулярной диффузией и определяются законами аэродинамики и газодинамики, термодинамики, передачи энергии в форме тепла, передачи лучистой энергии и превращением ее в теплоту и наоборот. [c.133]

В настоящее время основной путь решения задач совместного тепло- и массообмена состоит в использовании аналогий, существующих в процессах переноса массы, энергии и импульса. Приведенные выше частные условия реализации процессов тепло- и массообмена позволяют устанавливать существование тех или иных аналогий. Например, в случае а) уравнения диффузии (3.297) и энергии (3.298 а) или (3.299) аналогичны, причем сама структура уравнения энергии ничем не отличается от случая чистого теплообмена в однокомпонентной среде. В случае б) имеется аналогия между уравнениями диффузии, энергии и движения. В неподвижных средах [случаи в) и г)] существует аналогия между теплопроводностью и диффузией. Поэтому при наличии аналогии граничных условий на межфазной поверхности для массо- и теплообмена (см. 3.19) существует широкая аналогия между явлениями тепло- и массообмена, которая позволяет решать множество практических задач совместного тепло- и массообмена на основе известных зависимостей для чистого теплообмена (см. 3.20). [c.267]

Для барометрического конденсатора количество жидкости в стояке зависит от разности давлений в конденсаторе и окружающей среде. Тепло конденсации пара отводится охлаждающей водой и может аккумулироваться во всех указанных звеньях, включая массу металла конденсатора. Процессы тепло- и массообмена во всех звеньях объекта взаимосвязаны. Поэтому систему уравнений, описывающую процессы в каждом звене, необходимо рассматривать совместно. [c.48]

Л. Д. Берманом [Л. 25, 28] получено, что в случае совместно протекающих процессов тепло- и массообмена при испарении или конденсации пара из парогазовой смеси [c.333]

Если жидкость неподвижна, а у поверхности раздела фаз (которую мы в дальнейшем будем называть просто поверхностью) существуют нормальные к ней градиенты температуры или концентрации, то задача сводится к расчету теплопроводности или диффузии. Однако при движении жидкости перенос энергии и вещества происходит не только под действием градиентов потенциалов (как при теплопроводности и диффузии), но и совместно с движущейся жидкостью. Такой комплекс процессов переноса обычно называют конвекцией. Основной особенностью конвективного тепло- и массообмена, следовательно, является перенос энергии и вещества к поверхности или от нее как молекулярным путем, так и макроскопически с движущейся жидкостью. [c.17]

На межфазной границе, проницаемой для потоков энергии, вещества и импульса, существует ряд физических закономерностей, связывающих характеристики соприкасающихся фаз. Эти закономерности, именуемые условиями совместности, подразделяются т универсальные и специальные условия [59]. Первые отражают общие законы сохранения полных потоков массы, импульса и энергии на любых проницаемых границах раздела фаз вне зависимости от содержания конкретного вида физических процессов, протекающих на границе. Специальные условия совместности содержат дополнительные соотношения, определяемые видом физических процессов (фазовые переходы, фронт горения или детонации, ударные волны и т.д.). Здесь рассматриваются только процессы фазовых переходов. В совокупности условия совместности содержат полную систему соотношений, необходимую при решении любых практических задач в области тепло- и массообмена. [c.267]

Для широкого круга задач фазовых переходов, тепло- и массообмена в двухфазных системах применяется так называемая квазиравновесная схема, являющаяся основой для формулировки специальных условий совместности. Эта схема основана на гипотезе о том, что характеристики соприкасающихся фаз по обе стороны границы взаимосвязаны условиями термодинамического равновесия. Схема является приближенной, так как все процессы переноса теплоты, импульса и фазовых переходов конечной интенсивности принципиально неравновесны. Однако при весьма низкой интенсивности процессов переноса квазиравновесная схема может рассматриваться как первое приближение. Содержание этой схемы приводится ниже для конкретных условий на границе раздела фаз. [c.268]

В то же время анализ работ, выполненных в области изучения и расчета МВУ, указывает на определенный пробел в изучении выпарных установок как системы взаимодействующих элементов. Следует продолжить исследование выпарных установок на основе совместного использования методов теории тепло- и массообмена при изучении процессов в элементах и их связей, и методов системотехники при исследовании этих установок как систем большого количества взаимосвязанных элементов. [c.11]

В настоящее время основной путь решения практических задач совместного тепло- и массообмена состоит в использовании аналогий, существующих в процессах переноса массы, энергии и импульса. [c.135]

В движущейся однокомпонентной среде тепло переносится теплопроводностью и конвекцией. Этот процесс называется конвективным теплообменом. По аналогии процесс совместного молекулярного и молярного переноса вещества в движущейся многокомпонентной среде называют конвективным массообменом. При наличии массообмена процесс конвективного теплообмена усложняется. Перенос тепла дополнительно осуществляется за счет диффузии. [c.328]

Как следует из рассматриваемой работы, отношение Nu/Nu3 не равно постоянной величине и является функцией специфичных критериев, учитывающих особенности совместно идущих процессов тепло- и массообмена (Nu /iNu3i) =0,7hd/ . Сопоставление уравнений (14-46) и ( 4-47) показывает, что а/р или а//п.с от скорости не зависит. [c.348]

Это уравнение может быть численно решено лишь при определении экспериментальным путем значений коэффициентов f>xv и av и параметров воздуха. Однако известно, что -при совместно протекающих процессах тепло- и массообмена (без учета массовых сил, при безнапорном движении и при соблюдении условий однозначности в диапазоне температур воды и воздуха, характерных для атмосферных охладителей) отношение рл у/ссу 1/y onst. Отсюдэ основная трудность решения [c.34]

Как известно, уравнения пограничного слоя при малых скоростях газа (р = onst) могут рассматриваться и интегрироваться независимо от уравнения энергии. При больших скоростях задачи теплообмена и динамики слоя должны рассматриваться совместно. Для двухфазных сред учет процессов тепло- и массообмена приобретает важное значение и при малых скоростях. [c.275]

Описание физической природы названного эффекта возможно на основе совместного анализа процессов тепло- и массообмена, происходящих между отдельными слоями влажного песка, с точки зрения учения о формах связи влаги с твердой фазой лористого тела [Л. 11]. [c.28]

Как следует из рассматриваемой работы, отношение Ыи/Ыип не равно (постянной величине и является функцией специфичных критериев, учитываюш особенности совместно идущих процессов тепло-и массообмена (Ыиг/Ыци) =0,7лвК. Сопоставление уравнений (14-47) и (14-48) показывает, что а/р или а //п,с от скорости не зависит. [c.338]

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]

Распространение горения и взрыва в двухфазных системах тина газ — твердые горючие частицы определяется гидродинамическими, тенлофизическими и химическими процессами, влияющими друг на друга. Поэтому соответствующий теоретический анализ должен основываться на совместной системе уравнений гидродинамики, тепло- и массообмена и химическо кинетпкп в двухфазной среде. [c.402]

Необходимо учитывать зависимость тепло- и массоотдачи от дополнительных безразмерных переменных, отражающих специфику совместно проходящих процессов rfepeHo a. теплоты и массы. Для получения этих переменных краевую задачу тепло- и массообмена необходимо проанализировать методами, описанными в гл. 5. [c.339]

Дать общее теоретическое решение гидроаэродинамики капельного потока брызгального бассейна в настоящее время не представляется возможным ввиду ограниченности наших знаний по всему комплексу вопросов от образования капель до их совместного участия в процессе охлаждения, от аэродинамики, тепло- и массообмена в капельном потоке до атмосферных процессов, определяющих вынос значительного количества теплоты, сбрасываемой ТЭС или АЭС. Поэтому наиболее перспективным направлением в изучении теплосъема с капельного потока брызгального бассейна является сочетание теоретических расчетов с экспериментом. [c.29]

Такое название главы соответствует общеупотребительному названию теории процессов сушки, испарения и конденсации, рассматриваемых в главе. Однако оно отчасти вводит в заблуждение, так как ранее уже было рассмотрено и решено без особых затруднений несколько задач совместного тепло- и массообмена. Действительно, крайне редко массоо1бмен протекает без теплообмена. В таком случае, зачем нужна специальная глава с подобным названием [c.229]

Существуют теоретические расчеты совместного тепло- и массообмена при абсорбции гравитационно стекающей пленки жидкости без учета влияния газового потока или градиента поверхностного натяжения на эффективность тепломассообмена [175]. Между тем такие факторы, как поток газа в трубке или наличие градиента поверхностного натяжения на границе пленка—газ (пар), значительно моут изменить эффективность процесса тепломассообмена. В этой связи рассмотрение данной задачи с учетом газового потока или градиента поверхностного натяжения на границе пленка жидкости—газ представляет практический и теоретический интерес. [c.107]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...