Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
18
2.Współczynnikdyfuzji.Dyfuzjaustalona
gdzie:
C
1
C
A
+
C
B
,
(2.3)
C
A-stężeniemoloweskładnikaA,kmolA
/
m3;
C
B-stężeniemoloweskładnikaB,kmolB
/
m3;
C-stężeniemolowepłynu,kmol
/
m3.
Takzdefiniowanaśredniaprędkośćmolowapłynupozwalanaopisanieodpo-
wiednichgęstościstrumieniprzemieszczającychsięskładników.Istniejątutajdwie
możliwości:strumieniemogąbyćliczonewzględemnieruchomegoukładuwspół-
rzędnychlubwzględemukładuporuszającegosięześredniąmolowąprędkością
płynuu(odpowiednikujęćEuleraiLagrange’awmechanicepłynów).Pierwszaz
tychwielkościznajdujezastosowaniewobliczeniachkażdegozwymiennikówmasy,
natomiastdrugaprzyrozpatrywaniumechanizmówruchumasy.
GęstośćmolowegostrumieniaskładnikaAmówi,ilekilomoliskładnikaAprze-
mieścisięprzezjednostkowąnieruchomąpowierzchnięprostopadłądokierunkuporu-
szaniasięmolekułskładnikaAwjednostceczasu.Wielkośćtęmożnazapisaćwpostaci
n
V
A
1
Cu
AA
,
(2.4)
gdzie
n
V
A
-gęstośćmolowegostrumieniaskładnikaA,kmolA
/
(
m2|s
)
.
GęstośćmolowegostrumieniadyfuzjiskładnikaAwyrażaliczbękilomoliskład-
nikaA,któraprzemieścisięwjednostceczasuprzezjednostkowąpowierzchnię
prostopadłądokierunkuprzepływu,jeżeliporuszasięonaześredniąmolowąpręd-
kościąprzepływupłynuu.Możnająprzedstawićwpostaci
N
V
A
1
Cu
A
(
A
-
u
)
.
DlaskładnikaBmożnazapisaćanalogicznie:
n
V
B
1
Cu
BB
,
N
V
B
1
Cu
B
(
B
-
u
)
.
(2.5)
(2.6)
(2.7)
Zzależności(2.1)-(2.6)wynika,żeistniejeprosterównaniewiążąceobiegęstości
n
V
A
1
N
V
A
+
yn
A
§
¨
©
V
A
+
n
V
B
·
¸
¹
.
(2.8)
Nieruchomapłaszczyznarejestrujewszystkiemolekułyprzemieszczającegosię
składnika,natomiastumieszczeniepłaszczyznykontrolnej,któraporuszasięzpręd-
kościąu,powoduje,żerejestrujesiętylkotemolekuły,które„jakgdyby”wyprze-
dzająpłynącypłyn,czylirejestrująszybkośćdyfuzji.Tedwiewielkości:gęstość
strumieniaskładnika
n
V
A
igęstośćstrumieniadyfuzjiskładnika
N
V
A
będąużywane
wksiążce.Należyjednaktopodkreślić,żemierzyćmożnatylkoprędkościpłynu,
anieprędkościposzczególnychskładnikówwpłynie.
Operowanieśredniąmolowąprędkościąpłynuujestdogodnewobliczeniach
teoretycznych,atakżewniektórychprzypadkachprzepływugazu,dlaktórychstę-
żeniecałkowiteCjestwprzybliżeniustałe.
