ТЕПЛОМАСООБМІН ПІДЧАС ВЗАЄМОДІЇ ТВЕРДОГО ТІЛА З РІДКИМ РЕАГЕНТОМ
Journal Title: "Наукові праці" Одеської національної академії харчових технологій - Year 2017, Vol 81, Issue 1
Abstract
Розглядається взаємодія твердого тіла з рідким реагентом, що супроводжується значним тепловим ефектом. Тепло хімічної взаємодії виділяється на поверхні розділу фаз і поширюється теплопровідністю у твердому тілі та конвективним теплообміном у рідині. Теоретично визначено температури поверхні твердого тіла, розподіл температур у рідині та твердому тілі, визначено характеристики потоків теплоти до твердої фази та до рідини. Встановлено аналогію між процесом масовіддачі та процесом тепловіддачі. В області значень концентрації нітратної кислоти визначено значення коефіцієнта масовіддачі для різних значень концентрацій. Проаналізовано вплив утворення бульбашок на пограничний дифузійний шар рідини. Досліджено, що зародження, ріст та відрив бульбашок газу від поверхні твердого тіла безпосередньо діє на пограничний дифузійний шар рідини, викликаючи його переміщення, а під час відриву бульбашок зумовлюючи його руйнування. Встановлено також, що відрив бульбашок від поверхні сприяє підведенню свіжого реагента з об’єму рідини замість рідини на поверхні частинки, концентрація якої наближається до нуля. Створено умови, за яких зростання концентрацій збільшує утворення бульбашок, що приводить до зростання коефіцієнта масовіддачі. Аналогічна картина спостерігалася під час кипіння рідини, коли збільшення пароутворення викликає зростання коефіцієнта тепловіддачі. Наведено математичну модель процесу тепло–масообміну під час цієї взаємодії. Основу моделі складає диференціальне рівняння теплопровідності з відповідними початковими та граничними умовами. З метою представлення результатів розрахунків у безрозмірній формі введено параметр, що має розмірність температури. Визначено розподіл температур у твердому тілі та на поверхні взаємодії. Температура поверхні впливає на фізико–хімічні властивості системи у зоні взаємодії. Встановлено зв'язок між коефіцієнтами масовіддачі та тепловіддачі, що базується на спільній гідродинаміці. Співставлено розрахункові значення температур та експериментальні результати, які підтверджують теоретично визначені температури у зоні взаємодії твердого тіла з рідким реагентом.
Authors and Affiliations
Ярослав Михайлович Гумницький, Володимир Михайлович Атаманюк, Дмитро Михайлович Симак, Олександр Михайлович Данилюк
Keywords
Related Articles
- EP ID EP308654
- DOI -
- Views 147
- Downloads 0
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ ДВУХПОТОКОВЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ СИСТЕМ
В работе приведен широкий анализ опубликованных работ, посвященных методам интеграции процессов и оптимизации теплообменных систем в производствах, использующих химикотехнологические методы переработки и производства вещ...
ЕКОНОМІЧНІ ПЕРЕДУМОВИ РОЗВИТКУ ІНДУСТРІЇ ГОСТИННОСТІ В ОДЕСЬКІЙ ОБЛАСТІ
Наведений аналіз сучасного стану готельної індустрії Одеської області, здійснено розгляд недоліків і визначення перспектив розвитку індустрії гостинності в цьому регіоні. Зазначено, що завдяки особливостям економіко—геог...
ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ПУЗЫРЬКОВОГО КЛАСТЕРА В ПРОЦЕССАХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ КАВИТАЦИИ
В настоящей работе освещаются различные аспекты гидродинамической кавитации, включая базовый механизм, анализ динамики единичного пузырька и кавитационного кластера с рекомендациями по оптимальным рабочим параметрам. Раз...
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОЖЕСТВЕННОЙ РЕГРЕССИИ
Рассматривается компьютерное моделирование множественной регрессии экспериментальных данных, относящихся к детерминированным техническим и технологическим системам. Первичную информацию (статистическую модель) исследуем...
ПІДВИЩЕННЯ ТЕПЛОНАДХОДЖЕННЯ ГЕЛІОПАНЕЛІ ДЛЯ ВИРОБЛЕННЯ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ
Стаття присвячена проблемі підвищення теплонадходження геліопанелі, що працює для вироблення теплової енергії. Такі пристрої можуть використовуватися для отримання гарячої води та у системах опалення «тепла підлога». До...