Cтраница 1
Перенос массы в направлении поверхности соприкосновения фаз может происходить в результате молекулярной диффузии и конвекции, вызванной гидростатическими силами, течением потока или использованием перемешивающих устройств. В ламинарном слое вещество переносится главным образом молекулярной диффузией, а в турбулентной зоне в основном вследствие завихрений и флуктуации локальной скорости движения потока. Считая, что в турбулентной зоне концентрация практически выравнивается, перенос массы в такой системе можно представить как молекулярную диффузию через пограничный ламинарный слой с эффективной ( приведенной) толщиной. Перенос вещества до границы раздела фаз называется массоотдачей. [1]
![]() |
Кинетическое определение СН4 С2Н8, С3Н8. п - среднее. [2] |
Перенос массы путем диффузии является процессом первого порядка при условии, что концентрация газа в аппарате поддерживается постоянной, а размер отверстия велик по сравнению со средней длиной свободного пробега молекулы газа. Кроме того, на отверстии не должно быть перепада давлений. Полученные результаты показали, что градиент концентрации в основной массе газа был достаточно мал и им можно было пренебречь. Различные газовые компоненты диффундируют через отверстие с различными скоростями, в результате чего состав смеси в аппарате изменяется. Образец газа, остающийся в аппарате, через определенное время снова анализируют тем же самым методом сжигания. На этом рисунке показана типичная калибровочная диаграмма, полученная для смеси метана, этана и пропана. [3]
Перенос массы в среде на границе с поверхностью тела во многих случаях осложняется процессами усвоения или выноса вещества. Скорость усвоения на поверхности тела с активным веществом его массы может ограничиваться скоростью химического реагирования переносимого вещества, процессами адсорбции или абсорбции в пограничном слое тела. В пограничном слое среды у поверхности тела перенос вещества так же, как и перенос энергии, осложняется по сравнению с переносом вещества в слоях, отдаленных от поверхности тела механизмом обмена. Если, однако, концентрация частиц переносимого вещества ( молекул, атомов) столь велика, а средний свободный пробег этих частиц столь мал, что диффузионный характер переноса частиц сохраняется во всех слоях среды до самой границы, то для определения переноса вещества в пограничном слое можно использовать те же соображения, которые были допущены при выводе формулы для определения вектора диффузионного переноса. [4]
Перенос массы в результате диффузии формально сходен с закономерностями переноса тепла или электричества. [5]
Перенос массы и энергии в пространстве может происходить принудительно или самопроизвольно, причем в конечном счете любая система приходит в состояние динамического равновесия, которое характеризуется для изолированной системы постоянством макроскопических свойств вещества во времени и в пространстве. [6]
Перенос массы внутри капли может принципиально осуществляться путем молекулярной диффузии или путем конвективного обмена. При этом простейшей моделью является модель, предполагающая массопередачу только путем молекулярной диффузии. [7]
Перенос массы и энергии через границу раздела фаз нарушает равновесие сил на межфазной границе и обусловливает местные неравномерности ее поверхностного натяжения. Локальные изменения поверхностного натяжения являются основной причиной возникновения межфазной спонтанной конвекции, которую можно подразделить на две категории: упорядоченную и неупорядоченную. [8]
Перенос массы происходит под действием градиента химического потенциала Vp, и градиента температуры VT. Диффузионный перенос массы в многокомпонентных смесях достаточно сложен. Для упрощения предположим, что диффузия происходит в основном компоненте &-смеси; диффузией остальных компонентов пренебрегаем. [9]
Перенос массы и энергии ( тепла) описывается дифференциальными уравнениями параболического типа. Фика и Фурье о связи между потоками массы и тепла и градиентами температуры и концентрации. [10]
Перенос массы может происходить и в изотермических условиях. При растворении сплава в жидкий металл переходят и легирующие элементы, которые переносятся расплавом к другому металлу. [11]
Перенос массы в результате диффузии формально сходен с закономерностями переноса тепла или электричества. [12]
Перенос массы происходит, где бы ни протекала химическая реакция, будь то промышленный реактор, биологическая система или исследовательская установка. Как отмечал Вейсц [1 ], реагенты должны встретиться, если нужно, чтобы реакция происходила; заметим, что во многих случаях реакция замедляется или прекращается, если не удаляются ее продукты. Взаимодействующим веществам нетрудно прийти в контакт при гомогенных реакциях в одной хорошо перемешиваемой жидкой или газовой фазе. Однако скорость массопередачи может полностью определять химическое превращение, когда реагенты должны перемещаться из одной фазы в другую, чтобы протекала реакция. Сюда, например, можно отнести случай, когда реакция происходит на поверхности очень активного катализатора, который находится в контакте с жидкой средой, доставляющей взаимодействующие вещества и уносящей продукты реакции. При обратимом процессе реакция протекает лучше, если целевой продукт непрерывно удаляется за счет переноса массы во вторую фазу, в которой превращения не происходит. Кроме того, относительные скорости массопередачи нескольких реагирующих компонентов и продуктов реакции могут в значительной мере оказывать влияние на избирательность, если при этом протекают конкурирующие реакции. [13]
Перенос массы характерен и для компонентов стали ( никеля, железа, хрома) при одновременной межкристаллитной коррозии стали. [14]
Перенос массы и энергии ( теплоты) описывается дифференциальными уравнениями параболического типа. Они выводятся на основе законов сохранения массы и энергии, а также путем введения гипотез Фика и Фурье о связи между потоками массы и теплоты и градиентами температуры и концентрации. [15]