ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2025
Просмотров: 1106
Скачиваний: 0
МОДУЛЬ 5. МАССООТДАЧА
Лекция 36. Тепло- и массообмен при химических превращениях
Первый член правой части уравнения (36.7) представляет теплоотдачу за счет конвективного теплообмена (с учетом теплопроводности, конвекции и молекулярной диффузии) от реагирующего пограничного слоя к границе раздела. Второй член описывает обратный поток тепла, приходящий к границе раздела от твердой фазы и обусловленный плавлением, химическими реакциями или испарением. Третий член представляет энтальпию, переносимую от границы раздела внутрь пограничного слоя за счет потока массы от поверхности стенки.
Согласно (36.6) член qс(г) может быть описан уравнением
qc(г) cp h0 hc .
С учетом испарения (Е(т) → Е(г))
hE( т) rи hE( г) ,
где rи – удельная теплота испарения материала поверхности с химическим символом Е.
qс.г
Рис. 36.1
Учитывая последние соотношения, уравнение (36.7) можно записать в следующем виде:
Тепломассообмен. Курс лекций |
287 |
МОДУЛЬ 5. МАССООТДАЧА
Лекция 36. Тепло- и массообмен при химических превращениях
q |
h |
h |
rи hc hE(г)с |
. |
(36.8) |
||||
c(т) |
0 |
c |
St |
||||||
cp |
|||||||||
Здесь St |
. |
|||
wy |
c |
cp |
||
Уравнение (36.8) может быть записано и в другом виде, если учесть, что h mi hi и, следовательно,
r |
m |
1 m |
|||||||||||
qc(т) |
mi0 |
hi0 |
hic |
н |
hic mi0 |
mic |
ic |
hE( r ) c |
Ec mEc . |
||||
St |
St |
||||||||||||
cp |
i E |
St |
|||||||||||
Таким образом, расчет теплового потока, уходящего в стенку, сводится к вычислению параметров газовой смеси на границе раздела фаз и вдали от нее.
Контрольныевопросы
1.Приведите примеры приборов и устройств, в которых процессы тепломассообмена сопровождаются химическими реакциями.
2.Дайте определение экзотермических, эндотермических, гомогенных
игетерогенных реакций.
3.Что такое теплота химической реакции? Как ее вычислить?
4.Запишите формулу для полной энтальпии. Как вычислить полную энтальпию для смеси газов?
5.Сформулируйте закон действующих масс.
6.Что такое скорость химической реакции? Как ее вычислить?
7.Дайте определение понятия химического равновесия. Что такое константа равновесия?
8.Запишите основные уравнения тепло- и массообмена в случае протекания химических реакций.
9.Чему равно число Льюиса – Семенова?
10.Запишите закон Ньютона – Рихмана для случая теплообмена между газовой смесью и поверхностью раздела фаз.
Тепломассообмен. Курс лекций |
288 |
ПРИЛОЖЕНИЕ
Списокосновныхобозначений |
|||
Обозна- |
Название |
Единица |
|
чение |
измерения |
||
АПриведенный коэффициент поглощения
Ar |
Число Архимеда |
|
a |
Коэффициент температуропроводности |
м2/с |
Bi |
Число Био |
|
С |
Теплоемкость |
Дж/ К |
c |
Удельная теплоемкость |
Дж/(кг К) |
с0 |
Коэффициент излучения абсолютно черного |
Вт/(м2 К4 ) |
тела |
||
D |
Коэффициент молекулярной диффузии |
м2/с |
d |
Диаметр |
м |
EКоэффициент тепловой эффективности ребра
EИнтегральная плотность полусферического Вт/м2 излучения или излучательная способность тела
Eu |
Число Эйлера |
||
F |
Площадь поверхности |
м2 |
|
f |
Объемная сила |
Н/м3 |
|
Fo |
Число Фурье |
||
G |
Массовый расход |
кг/с |
|
g |
Ускорение свободного падения |
м/с2 |
|
Gr |
Число Грасгофа |
||
grad t |
Градиент температуры |
К/м или оС/м |
|
i |
Удельная энтальпия |
Дж/кг |
|
J |
Поток массы |
кг/с |
|
J0 |
Функция Бесселя нулевого порядка I рода |
||
J1 |
Функция Бесселя первого порядка I рода |
||
J |
Спектральная интенсивность излучения |
Вт/м3 |
|
j |
Плотность потока массы |
кг/(м2.с) |
|
K |
Коэффициент формы тела |
м2 |
|
k |
Коэффициент теплопередачи |
Вт/(м2 К) |
|
|
Тепломассообмен. Курс лекций |
289 |
|
