Сыртқы масса берілу.

Сыртқы масса берілу – реагент ағынымен жүргізілетін масса берілу.

Сыртқы массаберілуге тән:

- үдеріс жылдамдығы айтарлықтай аз;

- үдеріс жылдамдығы ағын жылдамдығымен лимиттеледі (анықталады).

Ерекшеліктері:

1. Үдеріс жылдамдығы артқы ағын жылдамдығына тәуесіз: υ_үр = υ_ағын

2. Үдеріс жылдамдығы айналым жылдамдығы өтілетін материялдық физико-химиялық қасиеттеріне тәуелді және аққан дененің физика-химиялық қасиетіне тәуелсіз:  =      d,)

3. Диффузиялық кедергі уақыт бойынша өзгереді: R_диф = 1/  , R_диф  

Диффузиялық кедергі деп ортаның диффузиялық реагент тасымалына көрсететін кедергісі аталады.

4. Үдеріс жылдамдығы темперратураға тәелді емес: υпр  Т

5. Үдеріс жылдамдығы «есте сақтау» қасиетіне ие болмайды, егер гетерогенді үдеріс барысында реагенттердің берілуін тоқтатып, содан соң қайтадан берсе, жүйедегі үдеріс басынан басталады.

Ішкі масса берілу.

Ішкі массаберілу деп молекулалық диффузия есебінен жүзеге асырылатын масса тасымалдану аталады.

Сипаттамалары:

- үдеріс жылдамдығы ағын жылдамдығына тәуелді емес: υ_үд  υ_ағын

- үдеріс жылдамдығы молекулалық диффузиямен лимиттеледі (анықталады).

β=Д/δ

β- массаберілу коэффициенті

Масса берілу коэффиценті деп диффузиялық қабатта концентрация градиенті 1-ге тең болғандағы молекулалық диффузияның жылдамдығы.

Ерекшеліктері:

1. Үдеріс жылдамдығы ағын жылдамдығына тәуелді емес: υүр  υағын

2. Үдеріс жылдамдығы шайылып жататын материалдың кеуектілігі мен дәнектілігіне тәуелді: β= ƒ(d,)

3. Диффузиялық кедергі уақыт өткен сайын артады: R_диф = 

4. Үдеріс жылдамдығы температураға тәуелді: υүр = Т

5. Үдеріс «есте сақтау» қасиетіне ие, егер молекулалық диффузия барысында реагенттердің берілуін уақытша тоқтатып, сонан соң қайтадан жалғаса, үдеріс тоқтаған беттен жалғасып кете береді.

Кинетикалық кедергі деп жүйенің химиялық әрекеттесуге көрсететін кедергісі аталады.

Ұқсастық теориясының негіздері

Күрделі технологиялық үдерістерді зерттеудің қазіргі әдістері теориялық талдау мен практикалық өтілімді біріктіреді. Жаңа үдерістерді жасағанда физикалық және математикалық модельдеу, яғни зерттелуші үдерісті дәл сондай физикалық табиғатқа ие, бірақ масштабы мен сипаттама мәндері бөлек модельмен ауыстыру қолданылады. Физикалық модельдеу негізінде ұқсастық теориясы жатыр.

Ұқсастық теориясы келесі сұрақтарға жауап береді:

- Эксперементті қалай өткізу керек?

- Тәжірбиелік мәліметтерді қалай өңдеу крек?

- Алынған мәліметтерді зерттелетін үдерістерде қалай қолдану керек?

Ұқсастық теориясы:

- Эксперементтік тиімді жағдайларын анықауға

- Үдерістердің оптимальді параметрлерін анықтауға

- Үдеріс өтуінің тиімді облысын табуға мүмкіндік береді.

Ұқсастық теория келесі оптимальді параметрлерді ұсынады:

α – ағым жылдамдығы;

Д – диффузия коэффициенті;

ρ - тығыздық;

β – массаберілу коэффициенті;

η - ағушы заттың динамикалық тұтқырлығых;

ν - кинематикалық тұтқырлық;

d – ағын жолындағы материал өлшемі.

Өлшемділік теориясының негізінде π-теоремасы жатыр: тәуелсіз өлшемсіз кешендердің саны тәуелсіз параметрлер мен элементар өлшемдер (ұзындық,масса, уақыт) саны арасындағы айырмашылыққа тең.

К=П-Р

Теореманы қолдану жолымен ұқсастық критерилерін анықтайтын өлшемсіз кешендерді (К₁, К₂, К₃) шығарады.

Nu – Нюссельт критериі массаберілуді сипаттайды;

Re – Рейнольдс критериі ағын сипатын анықтайды;

Pr – Прандтля критериі ағушы заттың физико-химиялық қасиеттерін анықтайды;

Pe – Пекле критериі.