Главная -> Словарь

Коэффициент массоотдачи

Чтобы процесс перешел из диффузионной области горения в кинетическую, необходимо увеличить коэффициент массообмена р. Для процесса горения слоя частиц получено следующее уравнение, связывающее коэффициент массообмена :

Поскольку при повышении температуры значения v и D изменяются несущественно, не следует ожидать значительного изменения коэффициента массообмена и соответственно суммарной скорости процесса в диффузионной области при изменениях температуры. Коэффициент массообмена, отнесенный к единице внешней поверхности частиц, меняется обратно пропорционально диаметру частиц в степени 0,137. Таким образом, чем меньше размер частиц, тем больше в данном объеме суммарная активная поверхность вещества , способная реагировать с активными газами.

С повышением скорости газа в слое наиболее резко увеличивается коэффициент массообмена, так как величина скорости входит в формулу в степени, близкой к единице. В процессе горения наряду с реакцией протекает реакция и другие сложные физико-химические процессы. В связи с более высокой энергией активации реакции , по сравнению с энергией активации-реакции при одной и той же температуре , процесс взаимодействия углерода с кислородом протекает в диффузионной области, а при тех же условиях реакция восстановления двуокиси углерода находится в области реагирования, близкой к кинетической. Переход восстановительной реакции из кинетической области в диффузионную возможен при высокой температуре и небольших скоростях потока.

Здесь р — коэффициент массоотдачи в м/ч;

где -р — коэффициент массоотдачи ; Тт — средняя температура паров топлива; R — газовая постоянная паров; Ps — давление насыщенных паров топлива; PV, оо — парциальное давление паров топлива в воздухе. Коэффициент р находят эмпирически или используя подобие процес-

мулам и находят число NuM, затем определяют коэффициент массоотдачи р и по соотношениям и рассчитывают скорость испарения топлива. Уравнения и справедливы для случая испарения с открытой поверхности при ее относительно невысокой температуре, когда потери от испарения определяются в основном величиной поверхности и временем испарения. Это наиболее частый случай, встречающийся на практике.

где Р — коэффициент массоотдачи.

Коэффициент массоотдачи представляет собой массу вещества, переданную через единицу поверхности в единицу времени при разности концентраций в ядре потока и на границе раздела фаз, равной единице. Коэффициент массоотдачи определяется гидродинамическими, физико-химическими факторами, а также геометрией и размерами системы. Обычно общий вид подобных уравнений следующий:

где Р — коэффициент массоотдачи, характеризующий перенос вещества конвективными и диффузионными потоками одновременно; СГ — концентрация в воспринимающей фазе у поверхности раздела фаз; Cf — концентрация в ядре потока воспринимающей фазы; остальные обозначения прежние. При этом важно отметить, что концентрация на границе СГ рассматривается как равновесная концентрация. Если принять единицы измерений = , = ,

Коэффициент массоотдачи показывает, какое количество вещества передается от поверхности раздела фаз в воспринимающую фазу через 1 м2 поверхности фазового контакта в течение 1 ч при разности концентраций 1 кг/м3.

Для установившегося процесса коэффициент массоотдачи и концентрации сохраняют постоянное значение в рассматриваемом объеме. В этом случае в уравнении исключается премя dt,

В ряде случаев при расчетах конкретных установившихся процессов принимают, что коэффициент массоотдачи сохраняет постоянное значение вдоль поверхности раздела фаз, и для этих условий уравнение записывается в следующем виде:

где Ру — коэффициент массоотдачи для фазы G

Из самого определения следует, что коэффициент массоотдачи представляет собой величину, которая учитывает сопротивление переносу вещества за счет молекулярной диффузии, а также сопротивление переносу потоками жидкости, т. е. чисто конвективному переносу. Следовательно, на величину коэффициентов массоотдачи оказывают влияние все те факторы, которые определяют скорость