1 Массоотдача. Закон массоотдачи (закон щукарева). Коэффициент массообмена. Числа подобия применяемые при расчете массоотдачи.

В движущейся среде масса переносится одновре­менно конвекцией (за счет движения самой среды) и диффузией. Массообмен, обусловленный совместным действием конвектив­ного переноса вещества и молекулярной диффузии, носит назва­ние конвективного массообмена.

В практических задачах большое значение имеет конвектив­ный массообмен между жидкой или твердой поверхностью и окружающей средой. По аналогии с теплоотдачей конвективный массообмен между движущейся средой и поверхностью раздела с другой средой (твердым телом, жидкостью или газом) называ­ют массоотдачей.

Для количественного описания массоотдачи используется за­кон массоотдачи (закон Щукарева):

где i — плотность потока массы от поверхности раздела фаз в ядро потока (или наоборот), кг/(м²-с); Сп, С_с — концентрация распределяемого вещества у поверхности раздела фаз и в ядре потока (среды), соответственно, кг/м³ (рис. 14.2).

При расчетах по уравнению (14.5) разность (С_п—С_с) всегда берется по модулю. Коэффициент пропорциональности р в урав­нении (14.5) носит название коэффициента массообмена***, он пя.чномепность м/с и выражает собой массу, прошедшую

в единицу времени через единицу поверхности контакта фаз при разности концентраций (С_п—С_с), равной единице: β — i(С_п - С_с).

БИЛЕТ – 9

1 Вынужденное и свободное движение теплоносителя.

В сельскохозяйственном производстве довольно ча­сто встречаются процессы теплоотдачи при вынужденном движе­нии теплоносителя относительно поверхности теплообмена — в различного рода теплообменниках, калориферах, теплообмен-ных устройствах котельных агрегатов, теплогенераторах, кон­диционерах, радиаторах тракторов и автомобилей и т, д.

При продольном обтекании плоской поверхности могут на­блюдаться три режима течения в пограничном слое потока: ла­минарный, переходный и турбулентный. При продольном обте­кании плоской поверхности и ламинарном режиме течения в по­граничном слое по всей длине потока критериальное уравнение для среднего коэффициента теплообмена имеет вид [15]:

где l — длина плоской поверхности (вдоль по­тока).

Определяющей температурой называют температуру, при ко­торой выбираются значения физических свойств жидкости в кри­териальных уравнениях. В качестве определяющей температуры в уравнениях (11.1) и (11-2) принята: при вычислении критериев Re и Рг—температура набегающего потока, а при вычислении критерия Рг_с — средняя температура стенки.

На практике свободное движение теплоносителя (свободная конвенция) наиболее часто возникает под действием .гравитационного поля и в этом случае носит название гравита­ционного свободного движения (гравитационной свободной кон­векции). Оно наблюдается, например, при естественной конвек­ции воздуха в помещении, обогреваемом с помощью отопитель­ных приборов.

Расчет коэффициентов теплообмена при гравитационном сво­бодном движении теплоносителя в большом объеме обычно ве­дут по критериальному уравнению [15] вида

Где коэффициенты С, m, e выбирают в зависимости от условий теплоотдачи.