Cтраница 1
Пленочная модель, первоначально предложенная Уитменом 45, в большой мере основана на представлениях Нернста 2Э о диффузионном слое и упрощенных моделях теплоотдачи от твердых поверхностей к движущимся жидкостям. В то время как состав основной массы перемешиваемой жидкости однороден, концентрация в пленке снижается от А у поверхности до А у плоскости, разделяющей пленку и основную массу жидкости. Конвекция в пленке полностью отсутствует, и перенос растворенного газа через нее осуществляется исключительно молекулярной диффузией. [1]
Пленочная модель, предложенная Нернстом [117] в 1904 г., существует уже около 80 лет. Довольно быстро удалось установить, что данная концепция сильно упрощает реальную картину на границе раздела фаз. Уитмен отмечал, что в точке у0 подразумевается наличие резкой границы, хотя на самом деле такой резкой границы нет. С помощью модели нельзя предсказать значение у0, необходимое для определения скоростей переноса, однако в ряде случаев она оказалась исключительно полезной. Эта модель позволяет вполне надежно рассчитывать скорость массопередачи при одновременном протекании химической реакции, если проводить сопоставление со скоростью в тех же условиях при отсутствии реакции. Модель пригодна для оценки влияния массопередачи, проходящей с высокими скоростями, на теплопередачу. [2]
Пленочная модель не учитывает накопления диффундирующих частиц в пленке: локальный поток через каждый малый элемент поверхности принимается постоянным. [3]
Пленочная модель, которая была одной из первых попыток объяснить механизм внешнего теплообмена в кипящем слое, представляет собой простейшую теорию, в которой предполагается, что теплота передается через тонкую газовую пленку, разделяющую поверхность теплообмена и твердые частицы в кипящем слое. Например, Лева с сотрудниками считают, что из-за хорошего перемешивания частиц в объеме слоя термическое сопротивление его пренебрежимо мало по сравнению с термическим сопротивлением газовой пленки. [4]
Рассматривается пленочная модель, согласно которой молекулярный перенос энергии и массы происходит только в пределах условной толщины пограничного слоя. Предполагается, что общее давление постоянно по толщине пленки и стенки и не является катализатором. [5]
В пленочной модели предполагается, что коэффициент пленочного давления необходимо применять к массоотдаче от газа к жидкой или твердой границе раздела и что коэффициент k не должен зависеть от YBM - Использование последней величины стало общепринятым, и многие исследователи применяют безразмерную группу k dYeM / DAB при корреляции данных по массоотдаче в турбулентных газовых системах. Можно или нельзя это делать при наличии жидких систем - неизвестно; концентрации растворенных веществ часто низки, а в тех случаях, когда они высоки, картина весьма запутанна вследствие значительного изменения DАв с изменением концентрации. [6]
В пленочной модели значительно упрощены истинные гидродинамические условия вблизи границы раздела фаз, где происходит затухание турбулентности. По этой причине большинство опытных данных не подтверждают зависимости q - D, как следует из уравнения ( Х 22), если считать, что величина 8 не зависит от D. Кроме того, эффективные толщины пленок практически не поддаются расчету или измерению. [7]
В пленочной модели значительно упрощены истинные гидродинамические условия вблизи границы раздела фаз, где происходит затухание турбулентности. По этой причине большинство опытных данных не подтверждают зависимости q - D, как следует из уравнения ( Х 22), если считать, что величина б ие зависит от D. Кроме того, эффективные толщины пленок практически не поддаются расчету или измерению. [8]
В случае пленочной модели толщина пленки у0 может быть заменена одним из коэффициентов, в результате чего появляется некоторая безразмерная группа, пригодная для корреляции экспериментальных данных. [9]
На основе пленочной модели получено [41] приближенное аналитическое решение для расчета коэффициента ускорения, причем в исходных уравнениях материального баланса реакционные члены линеаризованы в зависимости от концентраций веществ на свободной поверхности. Коэффициент ускорения по результатам указанной работы рассчитывают методом последовательных приближений. [10]
За основу взята двухслойная пленочная модель, согласно которой в области турбулентного ядра градиентами температур и концентраций пренебрегают, а перенос энергии и массы происходит только в пределах условной толщины пограничного слоя. [11]
Льюиса и Уитмена пленочная модель переноса вещества 100 ел. [12]
Как и в пленочной модели, здесь имеется некоторый параметр, значение которого не определяется в рамках самой модели, и поэтому его численная величина должна находиться из опытов по массоотдаче. Таким параметром в модели обновления поверхности является время контакта тк объемчика с поверхностью. Опыты по определению тк довольно сложны и требуют использования современной электронной техники измерения высокочастотных пульсаций температуры твердой поверхности, к которой подходят и через некоторое время тк от которой отходят пульсирующие объемчики среды. [13]
![]() |
Связные диаграммы пленочной модели межфазного переноса а - физическая схема. б - г - варианты связной диаграммы. [14] |
Полная диаграмма связи пленочной модели массопереноса ( диаграмма б на рис. 2.13) допускает упрощения. Практически мгновенное достижение условий стационарности на границе раздела фаз говорит о том, что проводимость Т центрального Т - элемента можно считать бесконечно большой величиной. Это значит, что поток вещества между фазами лимитируется в основном проводи-мостями Т - элементов, отражающих перенос субстанции в пленках. [15]