Теплообмінні апарати. Тепломасообмін у двокомпонентних середовищах
PAGE 1
Л е к ц і я 2.8. Теплообмінні апарати. Тепломасообмін у двокомпонентних середовищах.
Типи теплообмінних апаратів. Тепловий розрахунок рекуперативних теплообмінних апаратів. Види теплового розрахунку теплообмінників.
Тепломасообмін у двокомпонентних середовищах. Загальні відомості. Дифузія у двокомпонентних середовищах. Диференціальні рівняння тепломасообміну. Критерії подібності. Потрійна аналогія.
Джерела інформації: [1], с.424-432; [2], с.223-226, 241-247; [8], с.245-273;
Типи теплообмінних апаратів. Теплообмінний апарат (теплообмінник) – це пристрій, призначений для нагрівання, охолодження або зміни агрегатного стану теплоносія. Найчастіше в теплообмінних апаратах здійснюється передача теплоти від гарячого теплоносія до холодного, тобто нагрівання одного теплоносія відбувається за рахунок охолодження другого. Виключення складають теплообмінники з внутрішніми тепловиділеннями, у яких теплота виділяється в самому апараті і йде на нагрівання теплоносія. Це різного роду електронагрівники і реактори. Теплообмінники з двома теплоносіями в залежності від способу передачі теплоти від одного теплоносія до іншого можна розділити на кілька типів: змішувальні, рекуперативні, регенеративні і з проміжним теплоносієм.
Найбільш простими і компактними є змішувальні теплообмінники, у яких змішуються теплоносії, що не вимагають подальшого розділення, наприклад при підігріванні води парою у деаераторі (рис. 9.1). Використовуються змішувальні теплообмінники і для теплоносіїв, що легко розділяються: газ-рідина, газ-дисперсний твердий матеріал, вода-олія і т.д. Для збільшення поверхні контакту теплоносіїв їх ретельно перемішують, рідини розбризкують або розділяють на дрібні струмені.
На рис. 9.2 зображена схема градирні – змішувального теплообмінника для охолодження води потоком атмосферного повітря. Такими теплообмінниками обладнані багато виробництв, де потрібно відвести теплоту до навколишнього середовища. Охолоджена вода потрібна на теплових електричних станціях для конденсаторів турбін, у компресорних станціях для охолодження повітря і т.д.
Охолодження води в градирнях відбувається не тільки за рахунок нагрівання повітря, але і за рахунок часткового випаровування самої води (близько 1 %). Для забезпечення руху повітря градирні обладнують або вентилятором, або високою витяжною баштою. Тепле і вологе повітря легше зовнішнього, тому створюється природна тяга з підіймальним рухом повітря усередині башти.
Рис. 9.1. Використання струминного змі- Рис. 9.2. Схема змішувального тепло-
шувального теплообмінника (деаератора) обмінника (градирні): 1 – насадка;
для підігрівання води при термічній деаерації 2 – сепаратор водяних крапель; 3 – вен-
(видалення розчинених газів) тилятор
У рекуперативних теплообмінниках теплота від одного теплоносія до іншого передається через стінку, що їх розділяє. Для зменшення термічного опору стінка виконується з матеріалу з високою теплопровідністю: міді, сталі, латуні, сплавів алюмінію і т.д. Найбільш поширені трубчасті рекуперативні теплообмінники (рис. 9.3), у яких один теплоносій рухається в трубах, а інший – у міжтрубному просторі. У таких кожухотрубних теплообмінниках змішування теплоносіїв не відбувається, і вони використовуються для різноманітних речовин.
Регенеративні теплообмінники і теплообмінники з проміжним теплоносієм працюють фактично за однаковим принципом, який полягає в тому, що теплота від одного теплоносія до іншого переноситься за допомогою третьої – допоміжної речовини. Ця речовина (проміжний теплоносій) нагрівається в потоці гарячого теплоносія, а потім віддає акумульовану теплоту холодному теплоносію. Для цього необхідно або переносити сам проміжний теплоносій з одного потоку в інший, або періодично переключати потоки теплоносіїв у теплообміннику періодичної дії (рис. 9.4).
У регенеративних теплообмінниках у якості проміжного теплоносія використовується досить твердий і масивний матеріал – листи металу, цегла, різні засипки. Регенеративні теплообмінники незамінні для високотемпературного (t > 1000 оC) підігрівання газів, оскільки жаростійкість металів обмежена, а насадка з вогнетривкої цегли може працювати при високих температурах. Іноді регенеративні теплообмінники доцільно використовувати і для охолодження запилених газів, які здатні швидко зношувати або забруднювати трубки рекуператорів.
Рис. 9.3. Схема кожухотрубного Рис. 9.4. Регенеративний підігрівник
рекуперативного теплообмінника повітря періодичної дії з переключе-
для передачі теплоти від одного нням потоків, що рухаються через
теплоносія (І) до іншого (ІІ) насадку
У теплообмінниках із проміжним теплоносієм теплота від гарячого теплоносія до гарячого переноситься потоком дрібнодисперсного матеріалу або рідини. У ряді випадків проміжний теплоносій при роботі змінює агрегатний стан.
Одним з оригінальних пристроїв, що використовує у якості проміжного теплоносія пару та його конденсат, є герметична труба, заповнена частково рідиною, а частково парою (рис. 9.5). Такий пристрій, який називають тепловою трубою, здатний передавати великі теплові потужності (у 1000 разів більше, ніж мідний стрижень тих самих розмірів). На гарячому кінці теплової труби за рахунок підведення теплоти випаровується рідина, а на холодному – конденсується пара, віддаючи теплоту, що виділяється, холодному теплоносію. Конденсат повертається в зону випаровування або самопливом за рахунок сил гравітації, якщо холодний кінець можна розмістити вище гарячого (у цьому випадку теплову трубу називають термосифоном), або за рахунок використання різних ґнотів, по яких рідина рухається під дією капілярних сил у будь-якому напрямку, навіть проти сил тяжіння (як спирт у спиртівці).
Теплові труби із самопливним поверненням конденсату відомі давно. Широке поширення теплових труб із ґнотами почалося недавно в зв’'язку з необхідністю відведення великих теплових потоків від потужних, але малогабаритних напівпровідникових пристроїв.
|
Рис. 9.5. Схема роботи термосифона
Практично незамінні теплові труби з гнотами у космосі. Для охолодження механічних, електричних або радіотехнічних пристроїв у земних умовах дуже широко використовується природна конвекція. У космосі природної конвекції не може бути, тому що відсутня сила тяжіння, і потрібні інші способи відведення теплоти. Теплові труби з ґнотами можуть працювати й у невагомості. Вони малогабаритні, не вимагають витрат енергії на перекачування теплоносіїв і при відповідному підборі робочого агента працюють у широкому інтервалі температур.
|
Використання того чи іншого типу теплообмінника в кожному конкретному випадку має бути обґрунтовано техніко-економічними розрахунками, оскільки кожний з них має свої достоїнства і недоліки.
Тепловий розрахунок рекуперативних теплообмінних апаратів. Загальним рівнянням при розрахунку теплообмінника будь-якого типу є рівняння теплового балансу, у якому кількість теплоти, що віддає гарячий теплоносій, прирівнюється до кількості теплоти, що отримує холодний теплоносій. Тепловий потік , який віддає у теплообміннику гарячий теплоносій (індекс 1) при його охолодженні від температури до , дорівнює
, (9.1)
де – масова витрата теплоносія, кг/с; і – ізобарні теплоємності теплоносія, Дж / (кг К). Добуток називається водяним еквівалентом або витратною теплоємністю.
Декілька відсотків (1 … 10 %) від втрачається до навколишнього середовище через стінки теплообмінника, а основна частина (ККД теплообмінника враховує втрати теплоти) передається другому теплоносію (індекс 2). Тепловий потік , що одержує холодний теплоносій, можна розрахувати через різницю ентальпій за аналогією з рівнянням (9.1):
. (9.2)
Рівняння теплового балансу (9.2) дозволяє знайти один невідомий параметр: або витрату одного з теплоносіїв, або одну з температур. Всі інші параметри мають бути відомими. Якщо у теплообміннику відбуваються фазові перетворення, то різницю ентальпій у (9.2) слід розраховувати за діаграмами стану даної речовини. З (9.2) витікає, що відношення змін температур теплоносіїв зворотно пропорційно відношенню їх витратних теплоємностей.
Тонкі стінки трубок рекуперативних теплообмінників практично завжди вважаються плоскими, тому поверхня F, необхідна для передачі теплового потоку від гарячого теплоносія до холодного, визначається з наближеного рівняння теплопередачі (див. тему 4, рівняння (4.21) ), відповідно до якого
.
При виведенні цого рівняння передбачалося, що температури теплоносіїв і постійні, а між тим вони змінюються за довжиною теплообмінника (рис. 9.6). Тому у розрахунках необхідно використовувати середньоінтегральну за довжиною теплообмінника різницю температур теплоносіїв :
. (9.3)
Визначимо середній перепад температури для найпростішого випадку, коли температура гарячого теплоносія (пари) не змінюється у процесі конденсації (рис. 9.7).
Через диференціально малу площу теплообмінника передається тепловий потік
, (9.4)
за рахунок якого температура теплоносія, що нагрівається, змінюється на , а різниця температур теплоносіїв – на , причому при = const . Тоді
. (9.5)
Прирівняємо праві частини рівнянь (9.4) і (9.5):
. (9.6)
Розділимо змінні і зінтегруємо (9.6) за F від 0 до F і за від до при = const:
. (9.7)
Звідси
,
або
. (9.8)
Рис. 9.6. Схеми руху теплоносіїв у Рис. 9.7. Зміна температури
у теплообмінниках: а – протитечія; теплоносіїв у теплообміннику,
б – прямотечія що обігрівається парою
Підставимо з (9.8) у рівняння (9.2)
. (9.9)
Порівнюючи вирази (9.9) і (9.3), отримаємо вираз для середньоінтегрального температурного напору
. (9.10)
Такий же вид має вираз для розрахунку і при схемах руху теплоносіїв, зображених на рис. 9.6 – при протитечії та прямотечії. Треба звернути увагу на те, що і – це більший та менший перепади температур між теплоносіями на кінцях теплообмінника. Тільки в прямоструминному теплообміннику значення завжди дорівнює різниці температур теплоносіїв на вході, а – на виході. На якому кінці протиструминного теплообмінника значення буде більшим, показує конкретний розрахунок. Для виключення помилок при розрахунку значень на кінцях теплообмінника доцільно завжди малювати графік зміни температур за довжиною теплообмінника, аналогічний наведеним на рис. 9.6 і 9.7.
Користуватися середньоарифметичним значенням = можна тільки у випадку, коли . Похибка не буде перевищувати 4 %.
На практиці частіше використовують протиструминні схеми руху, оскільки при протитечії більше, ніж при прямотечії. Відповідно до формули (9.3) це означає, що для передачі того ж самого теплового потоку Q при протиструминній схемі буде потрібен теплообмінник меншої площі. Ще одна перевага протиструминного теплообмінника полягає в тому, що холодний теплоносій у ньому можна нагріти до температури більш високої, ніж температура гарячого теплоносія на виході (див. рис. 9.6). У прямоструминному теплообміннику цього зробити неможливо. Відзначимо, що в тих випадках, коли витратна теплоємність одного з теплоносіїв набагато відрізняється від іншого або коли середній температурний напір значно перевищує зміну температури одного з теплоносіїв, обидві схеми стають рівноцінними.
Крім прямоструминної і протиструминної схем часто зустрічаються перехресні з різною кількістю ходів (рис. 9.8). Середня різниця температур при перехресній течії менше, ніж при протитечії, але більше, ніж при прямотечії. Для схем перехресної течії й інших більш складних схем руху теплоносіїв середній температурний напір визначається за виразом
де – поправка, яку знаходять за допомогою графіків, наведених у спеціальній літературі; – середній температурний напір, який розраховують за (9.10), вважаючи теплообмінник протиструминним.
Рис.9.8.Схеми теплообмінників з перехресною течією теплоносіїв: а) двоходовий повітропідігрівник; б) багатоходовий змійовиковий водопідігрівник (економайзер)
При кількості перехресних ходів більше чотирьох, наприклад, для широко поширених змійовиків теплообмінників (див. рис. 9.8, б) схему руху можна вважати чисто протиструминною або чисто прямоструминною, а розраховувати за (9.10).
Види теплового розрахунку теплообмінників. При конструктивному розрахунку теплообмінника відомі початкові і кінцеві параметри теплоносіїв і необхідно розрахувати поверхню теплообмінника, тобто фактично сконструювати теплообмінник. Порядок виконання такого розрахунку:
1. З балансового рівняння (9.2) визначають тепловий потік , який має одержати холодний теплоносій від гарячого.
2. Користуючись рекомендаціями спеціальної літератури, задаються швидкостями руху теплоносіїв і конструктивними особливостями теплообмінника (діаметрами трубок, кроком трубок у пучку, прохідними перерізами для теплоносіїв).
3. За методикою, яка викладена у темі 6, розраховують коефіцієнти тепловіддачі, а потім за формулою (4.26) – коефіцієнт теплопередачі k.
4. За формулою (9.10) визначають значення .
5. З рівняння теплопередачі (9.3) знаходять площу F ідеального теплообмінника.
6. Задаються значенням коефіцієнта використання поверхні теплообміну = 0,75 … 0,9 і розраховують площу поверхні реального теплообмінника .
7. За площею розраховують довжину трубок теплообмінника.
При перевірочному розрахунку відома конструкція теплообмінника, тобто задана площа поверхні теплообміну , крім того, задані початкові параметри теплоносіїв. Необхідно розрахувати кінцеві параметри, тобто перевірити придатність даного теплообмінника для якогось технологічного процесу. Складність розрахунку полягає в тому, що вже в самому його початку необхідно знати кінцеві температури теплоносіїв, оскільки вони входять як у рівняння теплового балансу, так і в рівняння теплопередачі. При середній температурі, що не знайти без знання кінцевих, беруться параметри теплоносіїв у розрахунку коефіцієнтів тепловіддачі.
Одним з методів перевірочного розрахунку є метод послідовних наближень. Для цього задаються кінцевою температурою одного з теплоносіїв, за рівнянням теплового балансу розраховують кінцеву температуру другого і проводять конструктивний розрахунок. Якщо отримана в результаті площа не збігається з площею поверхні наявного теплообмінника, розрахунок виконують знову, задаючись іншим значенням температури теплоносія на виході.
Розрахунок кінцевих температур робочих рідин. При перевірочному розрахунку теплообмінників поверхня теплообміну задана. Відомі також початкові температури рідин і та їх витратні теплоємності. Шуканими є кінцеві температури й переданий тепловий потік. У наближених розрахунках приймають, що температури робочих рідин змінюються за лінійним законом. Тоді
. (9.11)
З рівняння теплового балансу:
; , (9.12)
де і – витратні теплоємності відповідно гарячого та холодного теплоносіїв.
Підставивши ці вирази в рівняння (9.11), одержимо
. (9.13)
Визначивши значення і підставивши його в рівняння (9.12), знайдемо температури теплоносіїв на виході з апарату.
Для точних розрахунків використовують формули, які наведені в спеціальній літературі [ ]. Контрольні питання
1. Назвіть типи теплообмінних апаратів і поясніть принцип їхньої дії.
2. Які існують різновиди теплового розрахунку рекуперативних теплообмінників? Що є метою розрахунку?
3. Напишіть рівняння теплопередачі в диференційній і інтегральній формах.
4. Напишіть формулу для розрахунку теплового потоку в рекуперативному теплобміннику.
5. Що таке середня різниця температур і як вона розраховується?
6. Які схеми руху теплоносіїв зустрічаються на практиці?
7. Дайте порівняльний аналіз прямотечійної і протитечійної схем руху теплоносіїв.
8. Які існують методи інтенсифікації процесів теплопередачі в теплообмінних апаратах?
Тепломасообмін у двокомпонентних середовищах. Загальні відомості. У виробничих процесах відбуваються різноманітні масообмінні процеси: сушіння, абсорбція, адсорбція, екстракція, дистиляція, випаровування, розчинювання, кондиціонування повітря.
Будь-яке середовище може складатися з елементарних часток одного виду або різних видів (різної хімічної природи). Компонентом середовища називають будь-яку хімічно індивідуальну речовину. Частина неоднорідної термодинамічної системи, що обмежена поверхнями поділу, називається фазою. Наприклад, при випаровуванні слід розрізняти рідку і пароподібну фази, що розділені поверхнею випаровуваної рідини. Фаза може характеризуватися рівномірним чи нерівномірним розподілом її компонентів в об’ємі.
Двофазні потоки називаються гомогенними, якщо фази розподілені рівномірно в об’ємі, якщо ж нерівномірно, то потік буде гетерогенним. Двофазні потоки називаються адіабатними, якщо між потоком і поверхнею каналу чи огородженням і між фазами немає теплообміну. За наявності теплообміну з поверхнею каналу (огородження тощо) потік називається діабатним. Якщо фази мають однакову температуру, то потік буде термодинамічно рівноважним.
В ізобарно-ізотермічних умовах вирівнювання компонента відбувається під впливом хімічного потенціалу. Хімічним потенціалом називають приріст внутрішньої енергії фази системи при збільшенні маси даного компонента на одиницю, якщо ентропія, об’єм і маси всіх інших компонентів фази залишаються постійними.
Масообміном називають довільний необоротний процес перенесення маси даного компонента у просторі з неоднорідним полем хімічного потенціалу цього компоненту (у найпростішому випадку – з неоднорідним полем парціального тиску або полем температур цього компонента).
Масообмін через поверхню поділу або проникну стінку між двома речовинами чи фазами називають масопередачею. Наприклад, проникнення повітря крізь огородження, інфільтрація крізь щілини тощо. Поверхню поділу фаз, що беруть участь у масообміні, називають поверхнею масообміну.
Для характеристики інтенсивності масообміну використовують поняття потоку маси і густини потоку маси. Під потоком маси даного компонента суміші , кг/с, розуміють його масу, що проходить за одиницю часу крізь довільну поверхню. Потік маси, віднесений до одиниці площі поверхні, називають густиною потоку маси , кг/(м2 с). Вектор густини потоку визначають як вектор, що проходить крізь площину, перпендикулярну до обраного напрямку.
Відношення об’ємної витрати компонента до перерізу каналу називають зведеною швидкістю , м/с. Швидкість суміші , м/с, дорівнює сумі зведених швидкостей компонентів. Відношення масової витрати суміші до площі перерізу каналу називають масовою швидкістю , кг/(м2 с), де і – відповідно густина і швидкість середовища.
Сукупність миттєвих значень концентрації компонентів у середовищі називають концентраційним полем: . Воно може бути однорідним або неоднорідним. У першому випадку концентрація компонента постійна в об’ємі фази, тобто = const. У другому випадку – = var. Крім того, поле може бути стаціонарним (незмінюваним у часі) або нестаціонарним (змінюваним у часі). Сукупність точок неоднорідного концентраційного поля, де компоненти мають однакову концентрацію, утворює ізоконцентраційну поверхню.
Перенесення маси подібне до перенесення теплоти. Теплота передається в напрямку зменшення температури; маса, звичайно, переноситься у напрямку меншої концентрації. Подібно до теплообміну масообмін може відбуватися як шляхом молекулярної дифузії, так і конвекцією. У більшості практичних випадків процеси теплообміну супроводжуються перенесенням маси тієї чи іншої інтенсивності і, таким чином, обидва процеси виявляються взаємопов’язаними.
Використання хімічного потенціалу як рушійної сили на практиці незручне, оскільки його, як правило, не можна виміряти безпосередньо. Тому в розрахунках рушійну силу звичайно виражають через відповідні градієнти (концентрації, тиску, температури).
Дифузія у двокомпонентних середовищах. Перенесення речовини у суміші зумовлене тепловим рухом мікрочасток (наприклад, молекул), називається молекулярною дифузією. Молекулярну дифузію, спричинену неоднорідним розподілом концентрацій компонентів у суміші, називають концентраційною дифузією (рис. 15.1, а). При постійних температурі і тиску густина потоку маси дифундуючого компонента прямо пропорційна градієнту його концентрації (закон Фіка):
, (15.1)
де – вектор густини потоку маси, кг/(м2 с); – коефіцієнт дифузії, м2/с; С — концентрація розподілюваного компонента, кг/м3.
Градієнт концентрації – це вектор, спрямований по нормалі до ізоконцентраційної поверхні в бік збільшення концентрації. Чисельно він дорівнює частинній похідній від концентрації за цим напрямом:
, (15.2)
де – одиничний вектор, спрямований по нормалі в бік зростання концентрації.
Коефіцієнт дифузії дорівнює кількості маси, що пройшла за одиницю часу через одиницю поверхні, нормальну векторові дифузійного потоку, якщо градієнт концентрації дорівнює одиниці. Знак мінус у рівнянні враховує, що вектори і спрямовані у протилежні боки.
Рівняння (15.1) подібне до основного закону теплопровідності (закону Фур’є). Для нерухомого середовища ( = 0), якщо немає внутрішніх джерел маси ( = 0) і коефіцієнт дифузії постійний, диференціальне рівняння дифузії запишеться аналогічно відповідному рівнянню теплопровідності, тобто
(15.3)
або
. (15.4)
У цих рівняннях – декартові координати; – час.
Рівняння (15.3) можна записати також для одно- чи двовимірних процесів дифузії.
Інтегрування (15.3), за умов однозначності, що відповідають тому чи іншому реальному процесу, дає функцію . Як і для теплопровідності, умови однозначності складаються з фізичних, геометричних, граничних і початкових умов.
Якщо у середовищі є різниця температур, то легші молекули, що мають більшу рухомість, прагнуть перейти у теплі області, а важкі молекули – у холодні. Це так званий ефект Соре. У даному випадку має місце термодифузія (рис. 15.1, б). Поступово встановлюється стаціонарний стан, при якому врівноважуються вплив термодифузії та концентраційної дифузії. Якщо в нерухомому середовищі наявний градієнт тиску, то важкі молекули переходять в області високого тиску, а легкі – в області зниженого тиску. Цей вид дифузії називається бародифузією (рис. 15.1, в). У технічних процесах переважає, як правило, концентраційна дифузія.
У рухомому середовищі речовина переноситься не тільки молекулярною дифузією, а й конвекцією.
Для певного компонента суміші
, (15.5)
де – густина компонента.
Сумарна густина потоку компонента за рахунок молекулярного і конвективного перенесення визначиться рівнянням:
. (15.6)
Диференціальні рівняння тепломасообміну. Критерії подібності. Потрійна аналогія. Розглянемо систему диференційних рівнянь, які описують розподіл одного компонента в середовищі що рухається. Середовище приймаємо як таке, що нестислеве і без джерел маси в середині його. Крім того, вважаємо, що маса переноситься за рахунок концентраційної дифузії і конвекції. В наближенні теорії пограничного шару маємо:
рівняння нерозривності:
; (15.7)
рівняння руху:
; (15.8)
рівняння дифузії:
; (15.9)
рівняння енергії:
. (15.10)
Якщо гравітаційні сили відсутні (або малі), повздовжній градієнт тиску , теплофізичні властивості приймаються постійними, то система рівнянь матиме вигляд:
; (15.11)
; (15.12)
; (15.13)
. (15.14)
У цих рівняннях, крім зазначених уже позначень, прийняті позначення і – питомі теплоємності при постійному значені компонентів суміші; – середнє значення питомої теплоємності; – оператор Лапласа.
У практичних задачах велике значення має конвективний масообмін між рідиною та твердою поверхнею і навколишнім середовищем. За аналогією з тепловіддачею такий масообмін називають масовіддачею.
Для кількісного опису масовіддачі використовують закон масовіддачі:
, (15.15)
де – густина потоку маси від поверхні поділу фаз у ядро потоку (або навпаки), кг/(м2 с); – коефіцієнт масообміну, м/с; , – концентрації розподіленої речовини відповідно біля поверхні поділу фаз і в ядрі потоку (середовища), кг/м3.
Величина, обернена коефіцієнтові масообміну, має назву дифузійного опору пограничного шару: .
На основі теорії подібності з математичного опису маємо критерії подібності:
масообмінне число Нуссельта ;
критерій (число) Рейнольда ;
критерій (число) Прандтля для масообміну , де – визначальний (характерний) розмір, м; – кінематична в’язкість, м2/с.
Число дорівнює відношенню опору дифузії пограничного шару до опору масопередачі тобто .
Критерій характеризує фізичні властивості середовища, істотні для масовіддачі.
Критеріальне рівняння конвективного масообміну при вимушеному русі середовища звичайно записується у формі степеневої функції:
, (15.16)
де – дослідні константи.
Якщо розглядати сумісно рівняння масообміну, енергії та руху, то легко виявити спільність форми запису їх. Коефіцієнти рівнянь мають одну й ту саму розмірність – квадратний метр на секунду. Сукупність цих трьох рівнянь називається потрійною аналогією.
Контрольні запитання
1. Що називають компонентом багатофазного середовища?
2. Дайте означення хімічного потенціалу.
3. Що таке масообмін, масопередача, потік і густина потоку маси, концентраційне поле (однорідне, неоднорідне, стаціонарне, нестаціонарне), ізоконцентраційна поверхня?
4. Сформулюйте закон концентраційної дифузії і розкрийте фізичний зміст коефіцієнта дифузії.
5. У чому проявляється взаємозв’язок процесів дифузії і теплопровідності?
6. Охарактеризуйте процеси термо- і бародифузії.
7. Запишіть диференціальне рівняння тепломасообміну, а також закон масовіддачі.
8. Дайте означення коефіцієнта масообміну.
9. Як обчислюють коефіцієнт масообміну? Який фізичний зміст критеріїв ?
Теплообмінні апарати. Тепломасообмін у двокомпонентних середовищах