Основные теоретические модели процесса массоотдачи (пленочная, проникновения, диффузионного пограничного слоя).

Основные теоретические модели процесса массоотдачи (пленочная, проникновения, диффузионного пограничного слоя).

Пленочная модель:

C ₀ – концен.целевого компонента; C гр* - концен.коипонента на границе раздела фаз. Основные допущения:1.Процесс стационарный; 2.Задача одномерная; 3.Движения в пленке нет(либо не движется, либо ламинарно);4.На границе существует пограничный диффузионный слой. 2.Диффузионно-пленочная модель. В этой модели сравниваются уравнение Новье-Стокса и второй закон Фика, с математической точки зрения они ничем не отличаются  С упрощением эти уравнения были решены и были получены профили скорости и концентрации поперечной области(область расположенная вдали от поперечной координаты)  – мера отношений импульса к переносу массы.  – отношение пограничного диффузионного слоя к толщине пограничного слоя при гидродинамике равно  . Pr по теплообмену и Pr диффузионный для газов близки к 1, таким образом . Для жидкости Pr близок к 100 (диффузионный)=> . 3.Модель Хигби(Теория обновления поверхности). По этой теории идут постоянные пульсации, они пробивают границы раздела фаз и приносят некоторый объем вещества и распластываются в виде лепешки на стенке, далее идет диффузия. Между пульсациями идет диффузия с новыми принесенными веществами(поток уменьшается). Локальная неизвестная- это изменение концентрации во времени. Диффузия идет через границу, темп постепенно уменьшается.  Меняется только коэффициент , а суть остается прежней. Экспериментальные данные по массообмену показывают, что поток будет близок к (правда несколько выше) пр:песок и сковорода.

Дифференциальное уравнение ковнективно-диффузионного переноса массы.

Выделим из исследуемой среды элементарный объем. Поток входит в этот объем следовательно меняется концентрация.Поток входит не по касательной, элементарный объем должен быть менше, чем исследуемое пространство, больше чем молекулы, чтобы сохранить сплошность и непрерывность, источника внутри нет, физико-химические свойства.. Поток состоит из двух составляющих конвективной и диффузионной. Подставим в уравнение (2) уравнение (3) и перенесем всё в левую часть:

Уравнение неразрывности потока связано с ρ и с изменением потока.

Были попытки усовершенствовать эту модель: 1) изменить коэффициент диффузии; 2) хотели ввести турбулентный коэффициент диффузии.

Уравнения массоотдачи и массопередачи. Связь коэффициентов массоотдачи и массопередачи.

Уравнение массоотдачи: В виду сложности механизма процессов массоотдачи в фазах для практических целей принимают, что скорость массоотдачи пропорциональна движущей силе, равной разности концентраций в ядре и на границе фазы или (в случае обратного направления переноса) – разности концентраций на границе и в ядре фазы.

Основные теоретические модели процесса массоотдачи (пленочная, проникновения, диффузионного пограничного слоя).

Пленочная модель:

C ₀ – концен.целевого компонента; C гр* - концен.коипонента на границе раздела фаз. Основные допущения:1.Процесс стационарный; 2.Задача одномерная; 3.Движения в пленке нет(либо не движется, либо ламинарно);4.На границе существует пограничный диффузионный слой. 2.Диффузионно-пленочная модель. В этой модели сравниваются уравнение Новье-Стокса и второй закон Фика, с математической точки зрения они ничем не отличаются  С упрощением эти уравнения были решены и были получены профили скорости и концентрации поперечной области(область расположенная вдали от поперечной координаты)  – мера отношений импульса к переносу массы.  – отношение пограничного диффузионного слоя к толщине пограничного слоя при гидродинамике равно  . Pr по теплообмену и Pr диффузионный для газов близки к 1, таким образом . Для жидкости Pr близок к 100 (диффузионный)=> . 3.Модель Хигби(Теория обновления поверхности). По этой теории идут постоянные пульсации, они пробивают границы раздела фаз и приносят некоторый объем вещества и распластываются в виде лепешки на стенке, далее идет диффузия. Между пульсациями идет диффузия с новыми принесенными веществами(поток уменьшается). Локальная неизвестная- это изменение концентрации во времени. Диффузия идет через границу, темп постепенно уменьшается.  Меняется только коэффициент , а суть остается прежней. Экспериментальные данные по массообмену показывают, что поток будет близок к (правда несколько выше) пр:песок и сковорода.