|
70 переписать в безразмерном виде. Уравнение теплопроводности V2^ = 0, (3.8) где Э = АТ0 = Т „ Т Ж; &Т$ = Т Т Ж; Ти,Тж,Т ~ соответственно: ДГо температура газа на границе с жидкостью, температура газа на границе насыщенного и ненасыщенного газа и текущая температура газа в переходном слое. Граничные условия выглядят следующим образом: H t=u= 0; Н т = ,= 1. (3.9) Уравнение диффузии V2C = 0, (3.10) где С -относительны й концентрационный напор. с I sd-o =0; с Isd-I= I• (3 .1 1) Приведенные уравнения движения, неразрывности, теплопроводности и диффузии представляют собой систему уравнений тепло и массообмена для пограничного слоя газа и жидкости. Исходя из полученных уравнений и допущения о линейном распределении потенциалов тепло -и массопереноса в пограничном слое, что подтверждается сточностью до 0,4%, можно получитьдостаточно простые уравнения процессов тепло и массообмена между газом и жидкостью и обосновать движущие силы процессов. |
141 Аналогичное уравнение при отсутствии или малости эффектов термои бародиффузии можно получить и для переноса массы Дифференциальные уравнения переноса энергии и массы записаны для пограничного слоя между жидкостью и газом в контактном аппарате. Пограничный слой состоит из слоя насыщенного и слоя ненасыщенного газа. При этом слой насыщенного газа является переходным между жидкостью и слоем ненасыщенного газа. Уравнение (4.23) записано для переходного слоя насыщенного газа, а уравнение (4.24) для слоя ненасыщенного газа. Для определения граничных условий уравнения (4.23) и (4.24) следует переписать в безразмерном виде. Уравнение теплопроводности ¿ 1 1 0 температура газа на границе с жидкостью, температура газа на границе насыщенного и ненасыщенного газа и текущая температура газа в переходном слое. Граничные условия выглядят следующим образом: У2С = 0 (4.24) (4.25) 9 1бт=о—0 ; 9 !бт=1 1 ■ (4.26) Уравнение диффузии 142 где С относительный концентрационный напор. £ 1 г > 1>ч)=0; с 1 а1м = 1 . (4.28) Приведенные уравнения движения, неразрывности, теплопроводности и диффузии представляют собой систему уравнений теплои массообмена для пограничного слоя газа и жидкости. Исходя из полученных уравнений и допущения о линейном распределении потенциалов теплои массопереиоса в пограничном слое, что подтверждается с точностью до 0,4%, можно получить достаточно простые уравнения процессов теплои массообмена между газом и жидкостью и обосновать движущие силы процессов. Процесс тепло и массообмена в вихревых многофункциональных аппаратах характеризуется высокими скоростями потока газа от 5 до 25м/с и наличием высокоразвитой поверхности тепломассообмена. При этом поверхность тепломассообмена представляет собой совокупность пузырьковой, пленочной, капельной и пенной поверхностей раздела. Искривленная поверхность раздела фаз вносит свои коррективы в распределение параметров паровой и жидкой фаз и, следовательно, сказывается на условиях фазового равновесия и на протекании процессов испарения и конденсации. Рассмотрим условия фазового равновесия для капли небольшого размера (размер капель жидкости в вихревом аппарате может колебаться от десятых долей до нескольких миллиметров) в предположении ее сферической поверхности. В этом случае для изолированной термодинамической системы, состоящей из паровой и жидкой фаз и поверхности раздела, не имеющей толщины и объема, можно записать: V2C = 0> (4.27) |