2015-10-22
494
число Рейнольдса, где 
- эквивалентный диаметр или характерный размер.
Фактически, число Рейнольдса – это отношение инерционных сил к вязкостным.
Если рассматривать трубу, то 
трубы.
Рассмотрим случай уравнения Навье – Стокса:
.
Выполним проекцию уравнения на Ox:
,
умножим обе стороны уравнения на 
:
;
;
; 
, - число Рейнольдса
- уравнение Навье-Стокса в безразмерном виде.
Критерий Грасгофа
- вязкость.
получим:
- безразмерная векторная форма уравнения Навье – Стокса.
Число Шмидта
, где 
- вязкость, 
-коэффициент диффузии.
Физический смысл.
- характеризует силу инерции
- характеризует силы вязкости;
т.о. 
.
- ламинарное
- турбулентное
.
Если 
достаточно мал, то диффузия проходит быстро.
Число Шервуда
;
характеризует безразмерный поток диффузии в системе.
если 
, то 
.
Чем больше число Шервуда, тем более совершенна система для электро- массопереноса.
Число Нуссельта
,
где 
- толщина пограничного слоя.
Конвективный перенос
|
|
|
Вещество
 , где  - скорость переноса центра тяжести жидкости
| (3.24) |
S – площадь сечения
– это объем, который пройдет через площадку S за время 
.
Îni - число молей, которые пройдут через площадку S за время .
- число молей
Тепло
| (3.25) |
За время пройдет объем:
Запас тепловой энергии в 1 
: 
, где
- удельная теплоемкость при постоянном давлении. 
– плотность вещества. 
За время через площадку S пройдёт:
(Дж)
Плотность потока тепла:
 - полное уравнение конвективного теплопереноса
| (3.26) |
Обобщим уравнения Фика и Фурье. В случае конвективной диффузии, получим:
- уравнение конвективной диффузии.
Если есть электроперенос, имеем:
| диффузия |
| электромиг-рационный перенос |
| конвекция |
- уравнение конвективной электродиффузии
Различают свободную (естественную) конвекцию и вынужденную конвекцию.
Вынужденная конвекция имеет место, когда движение жидкости или газа осуществляется под действием внешних сил.
Свободная конвекция имеет место, когда силы, создающие конвективный перенос, являются внутренними силами для системы.
