Ячеистая модель
Cтраница 2
Мелкие частицы растворяются быстрее и растут медленнее, чем более крупные, как в чисто диффузионной ( или в чисто ячеистой модели), так и в промежуточной областях. И только в чисто кинетической области линейная скорость роста и растворения не зависит от размера частиц. Причем чисто кинетическая область достигается в условиях интенсивного перемешивания суспензии, небольшого содержания твердой фазы и медленного повышения ( или понижения) температуры, когда скорость выравнивания концентрации маточного раствора по всему объему значительно превышает скорость нарушения изоконцентратности у поверхности частиц за счет их роста или растворения. Природа вещества не влияет на зависимость линейной скорости роста и растворения от размера частиц, а различные примеси также непосредственно не влияют на эту зависимость; они могут оказывать лишь косвенное влияние путем изменения гидродинамических условий коллективного роста и растворения частиц дисперсной фазы. [17]
Исследование клатратов Р - хинола с азотом и хлористым водородом выполнил Колтер [134], который использовал полученные результаты для проверки применимости ячеистой модели Леннард-Джонса и Девоншира, предложенной для жидкостей [376] и использованной ван дер Ваальсом для описания термодинамических свойств клатратов. Это исследование показало также, что к клатратным системам применим третий закон термодинамики. Кроме того, результаты интерпретировались таким образом, что было показано свободное вращение молекул азота и хлористого водорода при 300 К, а также заторможенное вращение - ниже примерно 20 К. [18]
Необходимо отметить, что уравнения (5.42) и (5.43), приводящие к рекристаллизации в дисперсной системе, были получены из условия распределения дисперсионной среды ( в ячеистой модели) пропорционально начальному размеру частиц дисперсной фазы в первой и второй степенях. Таким образом, начальные условия коллективного роста и растворения частиц дисперсной фазы играют важную роль в процессе рекристаллизации. Для выравнивания концентрации по всему объему дисперсионной среды ( в диффузионной модели) или для разрушения ячеек ( в ячеистой модели) необходимо выполнить определенную работу в виде механической работы перемешивания. [19]
Так как при коллективном росте и растворении все частицы дисперсной фазы находятся в одинаковых условиях ( за исключением качества распределенной дисперсионной среды), то выразим изменение частиц через изменение / - и частицы точно так же, как мы делали в случае ячеистой модели. [20]
Поскольку в зернистом слое при Re ul / v % 102 перенос вещества и тепла против течения происходит только на расстояниях, сравнимых с размером отдельнод ячейки, при исследовании влияния гидродинамики слоя на положение критических точек перескока между различными режимами рационально пользоваться ячеистой моделью слоя. [21]
В целом такое толкование зависимости изменения характера коэффициента продольного переноса как и профиля кривой распределения времени пребывания частиц в реакторе от гидродинамических условий находится в качественном соответствии с экспериментальными данными. Поэтому ячеистую модель с застойными зонами следует, по-видимому, рассматривать как достаточно адекватную реальным процессам в газофазных и жидкофазных реакторах. [22]
В соответствии с уравнением (11.30) число N ячеек-реакторов однозначно определяет функцию распределения времени пребывания компонентов в объеме реактора. При N - э - 0 ячеистая модель переходит в идеальную модель полного смешения, а при N - со - модель полного вытеснения. В этом смысле число N является мерой перемешивания в реакторе, и, следовательно, его роль в ячеистой модели аналогична критерию Пекле в диффузионной модели. [23]
Поэтому, переходя от прерывного к непрерывному распределению раствора, получаем те же результаты, что и при дробном распределении раствора. Следовательно, при отсутствии перемешивания в дисперсной системе ячеистая модель роста и растворения частиц дисперсной фазы сохраняется и при постепенном распространении влияния частицы в глубь раствора. [24]
 |
Изменение линейных размеров капель воды при их коллективном росте.| Изменение линейных размеров капель воды при их коллективном испарении. [25] |
Из рисунков видно, что, как и в случае с суспензиями, при коллективном росте и испарении наблюдается асимметрия во влиянии размера капель на их линейную скорость роста и испарения. Причем изменение линейных размеров капель подчиняется той же зависимости (5.42), вытекающей из уравнения стационарной диффузии и ячеистой модели. [26]
Однако представляет также интерес с точки зрения рассматриваемого вопроса случай, когда то же количество исходного раствора ( или растворителя) разделяется на п одинаковых частей. Затем п-я часть раствора распределяется между частицами пропорционально т [ и происходит частичное растворение кристаллов в растворе или их рост по той же ячеистой модели, что и в рассмотренном выше случае. После этого следующая п-я часть исходного раствора распредиляется между частицами пропорционально предыдущему количеству раствора возле каждой частицы пока весь раствор не распределится между частицами дисперсной фазы. [27]
Опуская решение этого уравнения, остановимся лишь на анализе его результатов применительно к характеристикам дифференциальной функции распределения и сравнении их с характеристиками диффузной модели. Из анализа следует, что для газофазных процессов в диапазоне чисел Рейнольдса Re 102 ч - 103 коэффициент продольного переноса практически не отличается от значений, полученных для ячеистой модели с полным смешением. Другими словами, влияние застойных зон в газофазных реакторах весьма ничтожно, и им можно пренебречь. При Re ss 103 влияние застойной зоны уже значительно: кривые распределения времени пребывания частиц в реакторе асимметричны. При числах Рейнольдса, близких к промышленным, это влияние для жидкостных потоков еще более значительно. [28]
Полимеризация мономера 2 в присутствии полимера 1 приводит к увеличению молекулярной массы, вязкости и часто к образованию истинного геля. Образующийся гель представляет собой либо связанную взаимопроникающую сетку, либо сшитый сополимер типа АВ. Используя ячеистую модель фазового разделения, можно предсказать, что гелеобразование происходит наиболее интенсивно вблизи стенок ячейки. Этому способствует присущая полимерам несовместимость, затрудняющая транспорт полимера 2 через полимер 1 даже при его значительном набухании в мономере ( см. разд. [29]
В кратком обзоре Мюнстера [62] объективно и с критическим сопоставлением экспериментальных данных дана картина современного состояния теории жидкостей. Первые два метода дают полуколичественное согласие с опытом для таких объектов, как жидкие неон, аргон и азот. Но попытки усовершенствовать ячеистую модель Леннар-Джонса и Девоншира приводят к выводу, что первичная, наиболее простая модель, по-видимому, является пока пределом возможностей, открываемых для теории. Признавая практическую пользу метода Монте-Карло, дающего в отдельных случаях удовлетворительное согласие с опытом, Мюнстер справедливо замечает, что он не отвечает требованиям науки, так как не дает никаких представлений о строении жидкостей, а только указывает численные значения искомых свойств. В то же время исследователи, стремящиеся привести свои модельные представления в соответствие с наблюдаемыми фактами, вынуждены жертвовать большей частью количественных возможностей физики. [30]
Страницы: 1 2 3