27. Основные механизмы процесса диффузии.

Массообмен может происходить как молекулярным путем так и конвекцией => механизм массопереноса зависит от динамики среды. При неподвижной среде или при ламинарном режиме массоперенос осущ.путем молекулярн.диффузии, при турбулентном – путем конвекции.

Виды дифф:

а)Дифф происходящая под действием градиента концентрации наз-ся концентрационной. Значение коэф. Диф. Зависит типа частиц, фазового состояния, температуры, давления. Коэф.дифф.газов и паров пропорционален Т^3/2 и обратно пропорц.давлению. Коэф. Дифф в жидк фазе на несколько порядков меньше, чем в газах.

б) Если в среде имеется разница температур, то более легкие молекулы с большой подвижностью стремятся перейти в теплые области, а тяжелые в холодные области – это эффект Соре – термодиффузия. При постоянном град температуры устанавливается постоянный или стационарный градиент концентрации в-ва. Одновременно с термодиффузией возникает противоположно направленные градиенты дифф.стремятся выровнять концентрацию.

в) Если в неподвижной среде имеет место градиент давления то тяжелые молекулы переходят в область высокого давления, а легкие стремятся в область пониженного.

28. Аналогия между диффузией и переносом тепла.

  Если ограничится рассмотрением концентрац дифф, то видно что массоперенос происходит аналогично переносу тепла теплопроводностью или кол-вом движения, т.е. импульсом.

29. Массообмен между фазами.

C_L

 M

На рис. приведена схема масообмена двух фаз G и L показан ход изменения концентрации.

Поскольку в процессе массообмена между двумя соприкасающимися фазами происходит перенос вещества из ядра одной фазы к поверхности раздела фаз и от поверхности раздела к ядру другой фазы, то этот процесс можно разбить на 2 стадии: из ядра G к поверхности раздела и от поверхности раздела к ядру L.

С_гр

 С_ф

 

В этом случае количество вещества переданного в единицу времени от поверхности раздела фаз в ядро может быть выражено как: dM = b∙ dF∙ (С_гр-С_ф) (*), где b- коэффициент массоотдачи, dF- поверхность фазового контакта, С_гр, С_ф – концентрация распределяемого вещества на поверхности раздела фаз и в ядре. Коэффициент массоотдачи b показывает, какое количество вещества передается от поверхности раздела фаз к ядру фазы в единицу времени, через единицу поверхности фазового контакта, при разности концентраций=1.

Уравнение(*) - з-н Щукарева, согласно которому количество вещества, перенесенного от поверхности раздела фаз в ядро фазы (или наоборот, в зависимости от состояния равновесия системы) в единицу времени пропорционально коэффициенту массооотдачи, поверхности фазового контакта и разности концентраций.

30. Конвективный массообмен в пограничном слое.

Конвективный теплообмен

Закон Фурье Закон Ньютона – Рихмана

Конвективный теплообмен.

Ламинарный (Михеев) в трубах Для воздуха Воздух	Турбулентный (Михеев) в трубах , Для воздуха При При умножать на
Для змеевиков и турбулентном режиме

Турбулентный режим (пластина)

Поперечное омывание трубы.

для воздуха

для воздуха

Под углом