Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Основные законы переноса тепла и массы
Уравнения молекулярного переноса в сплошной среде: тепла (постулат Фика) (2.1) массы (общий закон Фика) (2.2) Уравнение конвективного переноса (в сферических координатах) в общем случае имеет вид: , (2.3) где n – температура (Т) для уравнений теплообмена и концентрация (С) для уравнений массообмена; w – соответствующий коэффициент температуропроводности (а) или диффузия (D); wr, wq - радиальная и тангенциальная составляющие скорости жидкости; Ñ 2 – оператор Лапласа . На границе раздела фаз процесс переноса описывается следующими соотношениями: теплообмен между твердым телом и обтекающим его потоком жидкости или газа (закон Ньютона – Рихтмана): , (2.4) массообмен , (2.5) где b – коэффициент массоотдачи, м/с; С* – равновесная концентрация; С¥ – концентрация в невозмущенном потоке. В случае дисперсной системы жидкость – жидкость или газ – жидкость: Для теплообмена , (2.6) где – средние по объему температуры соответствующих фаз; TS – температура на границе раздела фаз; a1, a2 – частные коэффициенты теплоотдачи; aS – суммарные коэффициент теплоотдачи: для массообмена (2.7) . (2.8) Согласно закону Генри , (2.9) где y – коэффициент распределения, представляющий собой отношение к концентрации вещества в сплошной фазе (С2, ¥ ), находящейся с ней в равновесии концентрации вещества в дисперсной фазе. Связь между коэффициентами массопередачи и массоотдачи можно установить, полагая, что y, b1 и b2 не зависит от концентрации компонента, а на границе раздела фаз имеет место равновесие: . (2.10) Из уравнений (2.7) – (2.8) получили ; ; . Умножая правую и левую часть последнего равенства на y и учитывая соотношение (2.9) и (2.10), запишем . Поскольку , то . (2.11) Аналогично можно получить . (2.12) Соотношения (2.11) и (2.12) называют формулами аддитивности фазовых соотношений.
|