Тема 13 Конвективный тепло- и массообмен в бинарных смесях

Программа.

Основные положения. Диффузия. Плотность диффузионного потока массы. Закон Фика. Коэффициент диффузии. Конвективный массообмен как совокупность молярного и молекулярного переноса вещества. Массоотдача. Плотность потока массы. Диффузионный пограничный слой. Система дифференциальных уравнений диффузионного пограничного слоя. Общая форма упрощенных уравнений диффузионного пограничного слоя. Граничные условия на поверхности раздела фаз. Расчет массоотдачи на основе аналогии с теплоотдачей.

 

Литература: [1,гл.14]

Методические указания.

При изучении темы отметьте формальную аналогию процессов теплопроводности, вязкости и концентрационной диффузии: подобие законов Фурье, Ньютона и Фика, соответственно уравнений энергии, движения и массообмена, подобие полей температуры, скорости и концентрации в пограничном слое, подобие явлений теплоотдачи, трения и массоотдачи.

 

Вопросы для самопроверки.

13.1. Одинаковы ли единицы, используемые для местной концентрации вещества и для плотности вещества? (Да, нет).

13.2. Одинаковы ли единицы коэффициента молекулярной диффузии и кинематического коэффициента вязкости? (Да, нет).

13.3. Одинаковы ли единицы коэффициента молекулярной диффузии D для градиента концентраций и коэффициента молекулярной диффузии Dp для градиента парциальных давлений? (Да, нет).

13.4. Одинаковы ли единицы коэффициента термодиффузии Dт и термодиффузионного отношения Kт? (Да, нет).

13.5. Одинаковы ли единицы коэффициента теплоотдачи ά и коэффициента массоотдачи β? (Да, нет).

13.6. Содержится ли коэффициент теплоотдачи α в диффузионном числе Нуссельта? (Да, нет).

13.7. Содержится ли коэффициент теплопроводности в диффузионном числе Нуссельта? (Да, нет).

13.8. Всегда ли плотность потока массы (кгс/с*м2) в макроскопически неподвижной бинарной смеси определяется только законом Фика? (Да, нет).

13.9. Могут ли совпадать по направлению градиенты концентрации пара в парогазовой смеси над жидкостью в процессе испарения и в процессе конденсации? (Да, нет).

13.10. Всегда ли совпадают по направлению градиент температуры и градиент концентрации пара в парогазовой смеси над жидкостью? (Да, нет).

13.11. Может ли процесс испарения в парогазовую смесь усилить теплообмен между жидкостью и парогазовой смесью? (Да, нет).

13.12. Может ли процесс испарения в парогазовую смесь увеличить коэффициент конвективной теплоотдачи над поверхностью жидкости? (Да, нет).