资源描述
涡流传递的类似性怎么样表述?
冶金工程
上述的分子传递基本定律或现象方程是用来描述冶金工程分子无规则运动所产生的传递过程的,在固体中、静止或层流流动的流体内才会产生这种传递过程。在紊流流体中,由于存在着大大小小的漩涡运动,所以除分子传递外,还有涡流传递存在。漩涡的运动和交换,会引起流体微团的混合,从而可使动量、热量和质量的传递过程大大加剧。在流体紊动十分强烈的情况下,涡流传递的强度大大地超过分子传递的强度。。
对于涡流动量通量,可写成:
rE=-vE (1-4-94)
式中# 涡流切应力或雷诺应力;
Ve——涡流粘度。
涡流热量通量,可写成:
式中.E——涡流热量扩散系数。
组分A的涡流质量通量,可写成:
Jae=-De^d# (1-4-96)
式中De——涡流质量扩散系数。式(1-4-94)、(1-4-95)和(1-4-96)中,涡流传递的动量通量、热量通量和质量通量TE,qE,jAj^因次分别与分子传递时相应的通量r,q,jA的因次相同,它们的单位分别为N•m"2,J•m"2•s"1,kg•m"2•s"1。各涡流扩散系数ve,.e,De的因次也与分子扩散系数v,a,D的因次相同,单位为rnf^1。在涡流传递过程中,ve,e和De的数量级相同。因此,可采用类比的方法研究动量、热量与质量传递过程,在许多场合,可以采用类似的数学模型来描述三类传递过程的规律。在研究过程中已得悉这三类传递过程的某些物理量之间还有关联关系。
需要注意的是:分子扩散系数v,和D是物质的物理性质常数,它们仅与温度、压力及组成等因素有关。但涡流扩散系数ve,e,和De则与流体的性质无关,而与紊流程度、流体在流道中所处的位置、边壁粗糙度等因素有关。因此,涡流扩散系数较难确定。
=-.E("p^ (1-4-95)
表1-4-8动量、热量和质量传递的通量表达式
仅有分子运动的传递过程
以涡流运动为主的传递过程
兼有分子运动和涡流运动的传递过程
动量通量
d(pU))!一一.V1
dy
TTd(pU))Te=-Vedy
f、d(PUx)
々—-•v+ve)dy
热量通量
d(pcpt)q=-ady
d(pCpt)qE=-aEdy
)(pcp-)qt--(a+aE)dy
质量通量
■n("aJA=_DAB~dy
■n(pA
Jae=-D+
JAt=-(D+DE))pA
单级接触最终两相达到平衡,即达到一个理论级的分离程度,需要很长的(理论上需无限长)时间,所以实际上是不可能的。通常在一定的接触时间内两相间组分A的转移只能进行到一定程度,例如进行到M点,M点离平衡点的距离,表示该实际单级接触操作与一个理论级的差距,这种差距通常用级效率表示。
以上所述的单级接触操作是间歇进行的,液相与液相和液相与固相所形成的两相体系可以采用这种操作方式。
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