Итак, мы поговорим о движущей силе переноса

Это уравнение называется уравнением материального баланса.

Из этого уравнения видно, что в процессе производства происходит перенос массы из одних компонентов, входящих в аппарат, в другие.

Для жидкости, движущейся в потоке, изменяющем свою конфигурацию

Уравнение материального баланса принимает форму уравнения неразрывности потока.

W1S1 = w2S2 = w3S3

Где w1, w2, w3 – средние скорости движения в соответствующих сечениях, S1, S2, S3 – площади живого сечения в плоскостях 1-1, 2-2, 3-3.

Живое сечение – это сечение, заполненное жидкостью. Если при безнапорном движении в трубе наблюдается свободная поверхность движущейся жидкости, то сечение соответствует только площади сечения самой жидкости.

При напорном движении площадь живого сечения совпадает с площадью сечения трубы.

Каждый компонент, входящий в аппарат и выходящий из него, вносит или выносит определенное количество энергии.

Что это за энергия?

Это – 1) теплота материалов, нагретых до определенной температуры (так называемая внутренняя энергия или энтальпия) Еа, Ев, Еd, Ef, а также 2). кинетическая энергия, движущихся потоков Ес. Кроме того, это 3) - любой вид энергии, сообщаемой потокам в аппарате для осуществления необходимых преобразований Епр, и необратимые потери энергии, которые возникают в результате протекания процессов, например потери теплоты в окр.Среду - Е(потерь) (Епот), и потери на трение при прохождении потоков через аппарат Етр(ения).

Закон сохранения энергии в этом случае выражается уравнением:

Это уравнение называется уравнением энергетического баланса аппарата.

Обычно при расчетах в аппаратов рассчитывают количество расходуемой теплоты.

И поэтому это ур-е называют еще уравнением теплового баланса.

Как же распространяется энергия или вещество от источника к месту дислокации.

От источника в пределах одного физического тела.

Всякий перенос вещества или энергии не совершается сам по себе.

Причиной переноса является наличие в системе неравновесия.

Обычно это неравновесие рассматривают, используя аналогии из понятия из курса физики (раздел «Электричество»).

Точечный источник теплоты образует тепловое температурное поле. Это справедливо для точечного источника любого вида энергии и массы.

Полем называется здесь совокупность значений какой-либо величины в каждой точке рассматриваемого пространства.

Когда речь идет об источнике теплоты, то говорят, что температура в пространстве вокруг него зависит от положения точки и от времени.

Формула (3.4)

Если изменений температуры во времени нет, то выражение упрощается и мы говорим о стационарном поле в отличие от нестационарного (первого)

Формула (3.5)

Каждая точка электрического поля характеризуется своим потенциалом. Ток возникает между двумя точками поля, если потенциалы в них различны.

Таким образом, движущая сила процесса – это разница потенциалов в двух точках данного пространства.

Разность потенциалов в 2-х точках поля – это разность температур.

Совершенно аналогично в качестве движущей силы других технологических процессов служит разность концентраций или разность химических потенциалов.

В ряде процессов – движущая сила – это механическая сила.

У точечного источника теплоты в плоском сечении пространства есть некие криволинейные поверхности, вдоль которых температура остается постоянной.

Если на поверхности А поддерживается постоянная температура Тконст, а на поверхности В – температура на D Т выше

Т+ D Т = const.

Скорость изменения температуры от поверхности А к поверхности В характеризуется отношением D Т к отрезку, на котором это изменение достигнуто.

Наибольшая скорость достигается в направлении нормали к поверхности n.

И отсюда,

Отношение D Т/Dn характеризует максимальную скорость изменения температуры.

3.6

Градиент – величина векторная, он показывает, что температура увеличивается в направлении к источнику, т.е. навстречу потоку теплоты.

Для трехмерного пространства с осями x, y, z градиент записывается

3.7

Характеристика поля концентрации С для одного направления

3.8.

а для пространства

3.9

Понятие «градиент» является универсальным для характеристики любого поля.

Дата добавления: 2014-01-06