Cтраница 1
Описание массопередачи в настоящее время осуществляется на основе статистических методов исследования гидродинамики потоков с использованием функций распределения времени пребывания частиц в потоке. При таком подходе к изучению массопередачи вместо решения общей системы уравнений массопередачи и гидродинамики рассматривают решение дифференциальных или разностных уравнений математических моделей гидродинамических структур потоков с массопередачей. [1]
![]() |
Нормализованные ассимптотические профили концентрации. [2] |
Для описания массопередачи в каплях с турбулентной циркуляцией наибольшее внимание заслужила модель Хандлоса и Барона [76], согласно которой циркуляционные линии токов - круговые и концентрические. Между ними происходит перемешивание. Среднее время циркуляции может быть оценено на основе положений Адамара - Рыбчинского. [3]
При описании массопередачи в процессе экстракции, когда одна жидкая фаза является сплошной, а вторая распределена в ней в виде капель, следует учитывать, что перенос вещества в каждой фазе имеет существенное отличие. Оно объясняется различием гидродинамических условий переноса массы внутри капли и в сплошной среде. Одним из важных факторов тур-булизации сплошной фазы является движение частиц дисперсной фазы. Единственным источником конвекции внутри капли дисперсной фазы является трение между поверхностью капли и сплошной средой, возникающее в результате относительного движения фаз, В условиях стесненного движения капель дисперсной фазы в аппаратах, интенсифицированных подводом дополнительной энергии, на гидродинамические условия помимо указанных факторов влияют также соударения капель дисперсной фазы между собой и с элементами внутренней конструкции аппарата, приводящие к коалесценции и редиспергированию капель, а также вращательное и возвратно-поступательное движение системы в целом. В настоящее время не удается учесть и строго описать все указанные взаимодействия в объеме фаз. Наиболее изученным является простейший случай массопередачи между единичной каплей и окружающей жидкостью. В этом случае получены уравнения для расчета частных коэффициентов массоотдачи по сплошной и дисперсной фазе при допущении о том, что сопротивление процессу массопередачи сосредоточено в одной из фаз. [4]
При описании массопередачи в перекрестном токе следует рассматривать гидродинамические режимы или структуры потоков как в поперечном, так и в продольном направлениях, поскольку профили концентраций одного из потоков в продольном направлении и другого потока в поперечном направлении изменяются в результате гидродинамического взаимодействия их на контактном устройстве и протекающего при этом процесса массопередачи. [5]
В связи с этим все предложенные для описания массопередачи уравнения [3] носят эмпирический или полуэмпирический характер. С помощью этих уравнений могут быть найдены коэффициенты массоотдачи. [6]
Уравнение Фрослинга справедливо, строго говоря, для описания массопередачи при обтекании неподвижной сферы или ее свободном осаждении. В этих условиях относительная скорость и может быть сравнительно легко вычислена или измерена, и расчет коэффициента массоотдачи р по уравнению Фрослинга не представляет особых затруднений. [7]
Экспериментально установлено [204], что уравнения (11.60) и (11.61) могут быть использованы для описания массопередачи при ректификации также и в этой гидродинамической области. Таким образом, нижний предел применимости уравнения (11.60), равный f / t / Ta, вполне обоснован. [8]
В основе модели с обратными потоками лежит та же идея, которая использована Шервудом [5] для описания массопередачи в тарельчатой колонне с уносом. [9]
При теоретическом анализе массопередачи, лимитируемой сопротивлением жидкой фазы, сделаем те же допущения и предпосылки, которые были приняты для описания массопередачи, лимитируемой сопротивлением газовой фазы. [10]
![]() |
Схема массопереноса вещества в капиллярно-пористом теле. [11] |
Для характеристики влияния внутреннего и внешнего мас-сообмена на кинетику процесса служит критерий В1Д, который представляет собой отношение внешнедиффузионного сопротивления к внутридиффузионному. Для описания массопередачи при сушке в первом приближении может быть использовано основное уравнение массопередачи. [12]
Результаты работ [26 - 32] были получены для случая плоской границы раздела фаз. Однако, как показали Джонсон и Окахата [41], фактор ускорения FK р вычисленный для случая массопередачи через плоскую границу раздела фаз, при определенных условиях может быть использован п для описания массопередачи через сферическую границу раздела фаз. [13]
Для осуществления массопередачи могут послужить градиенты термодинамических потенциалов нескольких видов. Так, при электрофорезе и в электрохимических процессах движущую силу создает электрический потенциал; в колонне Клаузиуса и Дикеля для разделения газообразных изотопов - это температурный градиент. Но в промышленной практике при описании массопередачи между двумя фазами обычно используют активность или концентрационный градиент. [14]
Отклонение от закономерностей массо-передачи нециркулирующей капли может быть вызвано также колебаниями. Крупные капли сильно отличаются по форме от сферических. В последнее время достигнут заметный прогресс в описании массопередачи в циркулирующих и колеблющихся каплях. [15]