Теория - проницание
Cтраница 1
Теория проницания отбрасывает допущения о пограничных пленках и вмеето этого принимается, что поверхность непрерывно обновляется свежей жидкостью. [1]
Теория проницания, как и пленочная теория, оказывается иногда полезной при оценке изменения потока или kc, обусловленного изменением некоторых условий работы массообменной аппаратуры. [2]
По теории проницания и обновления предполагается, что поверхность контакта фаз непрерывно обновляется свежими элементами вещества. При определении коэффициентов массоотдачи учитывается скорость обновления поверхности. [3]
Результаты теории проницания часто используют также и для описания процессов абсорбции, осложненной химической реакцией. [4]
Используя теорию проницания, можно допустить, что продолжительность контакта равна времени, требуемому для смещения капли вверх или вниз на расстояние в один ее диаметр. [6]
Дальнейшее развитие теория проницания Хигби получила в работе Данквертса, который ставит под сомнение существование ламинарной пленки на границе раздела фаз. По его мнению, турбулентные вихри достигают границы раздела фаз и элементы жидкости находятся в контакте с газовой фазой в течение какого-то времени, по истечении которого заменяются новыми. При этом предполагается чисто молекулярный механизм диффузии и вводится понятие вероятности смены каждого элемента жидкости новым элементом или спектра времен пребывания жидких элементов на поверхности раздела. Турбулентные вихри жидкости и газа непрерывно подходят к границе раздела фаз, имея при этом концентрации диффундирующего компонента, равные концентрациям его в ядре жидкого потока и пузырька газа. На границе раздела фаз мгновенно устанавливается равновесие, и дальнейшее насыщение свежего элемента жидкости происходит за счет молекулярной диффузии до тех пор, пока новый турбулентный вихрь не передаст этот частично насыщенный элемент в ядро потока. Величина элемента жидкости принимается достаточно большой, так что фронт диффузии не успевает дойти до границы элемента за время контакта. Вероятность смены данного элемента жидкости новым не зависит от возраста элемента, а средняя скорость обновления поверхности жидкости, контактирующей с газовой фазой, зависит от гидродинамических условий и является величиной, постоянной при установившемся режиме. Для характеристики этой скорости вводится понятие фа. S, равного доле поверхности, которая обновляется в единицу времени. [7]
Существенным дополнением теории проницания явилась работа Данквертса [34], опубликованная в 1951 г. Тогда как Хигби для всех повторяющихся случаев контакта среды с границей раздела фаз принимал время контакта одинаковым, Данквертс исходит из широкого спектра времен контакта и усреднял изменяющиеся степени проницания. [8]
Понимая, что теория проницания в своем первоначальном виде непригодна для описания массообмена при турбулентном движении фаз, Коларж [29, 30] предпринял попытку связать время контакта т с характеристическими параметрами турбулентности в потоке, обтекающем твердую поверхность. [9]
Рассмотрены различные варианты теории проницания и теории обновления поверхности. Установлено, что допущения, принятые в теории проницания ( нестационарность процесса, отсутствие конвективного переноса), в действительности, как правило, ие выполняются. Показано, что в различных вариантах теории обновления учет конкретных гидродинамических условий подменяется введением не поддающихся расчету и ненаблюдаемых подгоночных параметров. Наиболее корректно гидродинамические условия учитываются в теории диффузионного пограничного слоя. Для дальнейшего развития теории массопередачи необходимо решение ряда задач теории турбулентности и массового движения тел в жидкостях и газах. [10]
В соответствии с теориями проницания и обновления поверхности, предложенными Хигби83 и Данкверсом84, жидкость внутри жидкой пленки постоянно смешивается, в результате чего поверхность раздела фаз непрерывно обновляется. [11]
Как уже указывалось, теории проницания и обновления поверхности были развиты применительно к границе жидкость - газ. [12]
Значения kL, вычисленные по теории проницания, попадают в интервал между теми значениями, которые получают по остальным двум теориям. [13]
Из сопоставления моделей, лежащих в основе теорий проницания и обновления поверхности, видно, что, с одной стороны они не совсем согласуются при всех значениях константы скорости реакции. Итак, в любом случае упомянутые две теории не находятся в полном соответствии во всем интервале значений константы скорости реакции fex. Однако независимо от выбора значения произведения st они целиком отвечают друг другу при больших значениях & t, поскольку в данном случае процессы диффузии и взаимодействия протекают в стационарном режиме. [14]
Арнжело, Лайтфут и Говард [2] распространили теорию проницания на случаи, когда поверхность изменяется во времени, как при образовании капель. [15]
Страницы: 1 2 3 4