2.31 Уравнения массо –, тепло – и импульсопередачи в интегральной форме, проблема осреднения кинетических коэффициентов и движущих сил.

На практике чаще используют уравнения межфазного переноса субстанций в интегральной форме, получающиеся осреднением локальных уравнений по отдельному участку или по всей межфазной поверхности F:

В общем случае, при одновременном изменении кинетического коэффициента и движущей силы по межфазной поверхности, такая запись является условной, так как невозможно разделить осреднение кинетического коэффициента и движущей силы (интеграл от произведения не равен произведению интегралов). В крайнем случае, можно провести независимое осреднение одной величины, но тогда осредненное значение второй будет зависеть от характера изменения и способа осреднения первой.

2.32 Влияние структуры потоков в аппарате на движущую силу процесса на примере теплопередачи.

На характер изменения движущей силы вдоль границы раздела фаз и соответственно величину средней движущей силы большое влияние оказывает структура потока. Рассмотрим это влияние на примере процесса стационарной теплоотдачи.

Использование диффузионной или ячеечной модели структуры потока приводит к более сложным соотношениям для (F) и . Максимальную среднюю движущую силу и, соответственно, эффективность работы теплообменного аппарата обеспечит структура потока, соответствующая МИВ, а минимальную -соответствующая МИС. Диффузионная и ячеечная модели дают промежуточные результаты.

2.33 Нахождение коэффициента импульсоотдачи, получение и смысл критериев гидродинамического подобия.

Критерии гидродинамического подобия:

(критерий Рейнольдса)

(критерий Эйлера)

(критерий Фруда)

Физический смысл критериев гидродинамического подобия: Критерий Рейнольдса (Re) является мерой соотношения сил инерции и вязкого трения, критерий Эйлера () - сил давления и инерции, критерий Фруда (Fr) -сил инерции и тяжести. Критерий гомохронности (Но) характеризует нестационарность процесса переноса импульса.

2.34 НАХОЖДЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ, ПОЛУЧЕНИЕ И СМЫСЛ КРИТЕРИЕВ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ПОДОБИЯ.

Критерии теплового подобия:

(критерий Фурье)

(критерий Пекле)

(критерий Прандтля)

Критерий Пекле (Ре) показывает соотношение конвективного и молекулярного механизмов в переносе тепла. Критерий Фурье (Fo) характеризует нестационарность процесса теплообмена. Критерий Прандтля () характеризует подобие полей температуры и скорости.

2.35 Нахождение коэффициента массоотдачи, получение и смысл критериев диффузионного подобия.

Критерии диффузионного подобия:

(диффузионный критерий Фурье)

(диффузионный критерий Пекле)

(диффузионный критерий Прандтля или критерий Шмидта)

(диффузионный критерий Нуссельта или критерий Шервуда)

Д. Критерий Пекле () показывает соотношение конвективного и молекулярного механизмов в переносе тепла. Д. Критерий Фурье () характеризует нестационарность процесса теплообмена. Д. Критерий Прандтля () характеризует подобие полей температуры и скорости. Д. Критерий Нуссельта () является безразмерной величиной коэффициента массоотдачи.