Визначення напрямку процесу і рушійної сили

Розглянемо дві схеми в яких:

а) робоча вища за рівноважну тут в будь-якій точці >* (робоча , рівноважна *) <* оскільки процес прямує до рівноваги, то а Це процес абсорбції.

б) рівноважна вища за робочу тут в будь-якій точці <* (робоча , рівноважна *) >* оскільки процес прямує до рівноваги, то , а Це процес десорбції.

Рушійна сила:

а)-* або *-(абсорбція);

б) *-або -* (десорбція).

Оскільки рушійна сила змінюється, вводиться середня рушійна сила ∆_ср або ∆_ср, які використовуються в основному рівнянні масопередачі.

Для процесів масопередачі і теплопередачі, масовіддачі і тепловіддачі, дифузії і теплопровідності існує аналогія і процеси ці описуються подібними рівняннями:

Теплопровідність Q = - I закон Фур’є для теплопровідності - коефіцієнт теплопровідності фізична константа - градієнт температури

Дифузія М = - І закон Фіка для дифузії в нерухомому середовищі - коефіцієнт дифузії фізична константа - градієнт концентрації

ІІ закон теплопровідності в нерухомому середовищі (Фур’є-Кірхгофа):

де - коефіцієнт температуропровідності

ІІ закон дифузії

Тепловіддача Масовіддача

- коефіцієнт тепловіддачі

- коефіцієнт масовіддачі розмірність залежить від розмірності С. Якщо С має розмірність

Оскільки при масовіддачі використовують розрахунки по фазам Ф_х і Ф_у, то відповідно використовують рівняння масовіддачі:

Коефіцієнти масовіддачі визначають аналогічно коефіцієнтам тепловіддачі через критеріальні рівняння

Тепловий критерій Nu (Нусельта)

де

Дифузійний критерій Nu _д відповідно

де дифузійний критерій Прандтля

Механізм теплопередачі коефіцієнт теплопередачі

Механізм масопередачі     коефіцієнт масопередачі

Коефіцієнти масопередачі входять в основне рівняння масопередачі:

або

Відомо, що

- тепловий опір пограничного шару гарячого теплоносія, - стінки,

- пограничного шару холодного теплоносія.

Відповідно при масопередачі:

або

опір границі розподілу фаз відсутній, оскільки при виводі рівняння між граничними значеннями y_гр і х_гр передбачається існування рівноваги:

- опір газової фази; - опір рідкої фази.

Розглянемо співвідношення опорів на прикладі абсорбції для добре і погано розчинених газів

1) (погано розчинений газ)

2) 0 (добре розчинений газ)

порівнюємо:

1) при 0 і .

Весь опір зосереджений в газовій фазі і для розрахунків масопередачі зручніше використовувати рівняння масопередачі виду

2) при (погано розчинений газ) і весь опір зосереджений в рідкій фазі ()

Для розрахунків масопередачі зручніше використовувати основне рівняння масопередачі виду

M = k_xFD

Визначення середньої рушійної сили по аналогії з Dt_ср:

де

де

Дата добавления: 2014-01-04