Конвективна дифузія

При потоці, що рухається, маса речовини переноситься як за рахунок молекулярної, так і за рахунок турбулентної дифузії. Загальний перенос речовини можна записати, як:

(3.70 )

Сумарний перенос речовини називається конвективною дифузією. Переходячи до кінцевих різниць в виразі (3.70), одержимо:

(3.71)

З іншої сторони дифузійний потік із dM= К∆cdF запишеться як:

q = КΔс(3.72)

Прирівнявши праві частини виразів (3.71) і (3.72), одержимо:

(3.73)

Коефіцієнт масопередачі враховує перенос речовини, як за рахунок молекулярної, так і вихрової дифузії. Таким чином, механізм процесу масопередачі зводиться до молекулярної і конвективної дифузії. Структурна модель процесу масопередачі наведена на рис. 3.10.:

Рис. 3.10 Структурна модель процесу масопереносу.

1 – дифузійний прошарок;

2 – в’язкий прошарок;

3 –турбулентний пограничний шар;

4 – ядро потоку.

В ядрі потоку 4 маса цільового компоненту в основному переноситься потоком середовища за рахунок турбулентних пульсацій, молекулярна дифузія присутня, але її роль мінімальна.

З наближенням до дифузійного прошарку 1 перенос маси за рахунок турбулентної дифузії зменшується, і тому збільшується частка маси, перенесеної за рахунок молекулярної дифузії, але ще у в’язкому прошарку 2 основний перенос маси – турбулентний. В дифузійному прошарку маса переноситься в основному за рахунок молекулярної дифузії.

Концентрація цільового компонента в ядрі 4 потоку Y_Я постійна. Потім повільно зменшується в турбулентному прошарку 3. У дифузійному прошарку 1 суттєво зменшується. З’являється градієнт концентрацій і підвищується роль молекулярної дифузії.

Дата добавления: 2015-08-18