49 Уравнение массоотдачи. Связь между коэффициентами массоотдачи и массопередачи.

Кол-во в-ва, перенесенного потоком от пов-ти раздела фаз воспринимающую фазу (жидкость) или в обратном направлении прямо пропорц. кол-ву в-ва разности концентраций у пов-ти контакта фаз и в ядре потока, площади пов-ти раздела фаз и продолжит-ти процесса. Если концентр. в-ва принять равными в ядрах у и х, а на границе раздела у_гр и х_гр, то процесс массопередачи в-ва из фазы G к пов-ти раздела фаз и от пов-ти раздела в ядро другой фазы L, можно записать: dM=βy(y-y_гр)dFdτ, dM=βx(x_гр-х)dFdτ, βx и βу-коэф-ты массоотдачи, м/с-показывают какая масса в-ва переходит от пов-ти раздела фаз в яжро фазы или наоброт, через единицу пов-ти в единицу времени при движ. силе=1. Связь между коэф. массоотдачи и массопередачи. Пусть в-во переходит из фазы G(y) в фазу L(x), линия равновесия представл. собой прямую линию с tg угла наклона=m, у*=mх, тогда и на границе раздела фаз у_гр=mх_гр, отсюда х_гр=у_гр/m, х=у*/m, подставляя эти значения в ур-я массоотдачи для фазы L в единицу времени: dM=βx((у_гр-у*)/m)dF, выразим отсюда: у_гр-у*=dMm/∆xdF, из основного ур-я массоотдачи выразим движ. силу y- у_гр=dM/∆ydF, складывая почленно послед. 2 выражения: у-у*=dM/dF (1/ βy + m/ βx), из основного ур-я массопередачи выразим движ. силу: у-у*=dM/dF 1/ky, сопоставляя с предыдущим, получим: 1/ky=1/βy + m/ βx, ky= , выражая аналогично для фазы L: kх= , kx=mky. Если линия равновесия не явл-ся прямой, то в кач-ве m надо брать tg угла наклона касательной к линии равновесия в данной точке, при этом величины m и k явл-ся переменными и для расчета берут среднее значение не менее 5.

50.Плёночная(диффузионная)модель массоотдачи.

Пленочная модель:C₀ – концен.целевого компонента; Cгр* - 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.