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 149
- Downloads 0
КІНЕТИКА СУШІННЯ ОЛІЙНОЇ СИРОВИНИ В ЕЛЕКТРОМАГНІТНОМУ ПОЛІ
Показано, що Україна є лідером серед країн – виробників соняшникової олії і обсяги її переробки динамічно зростають. Поширюється попит і на олію із сої. Ключовим процесом в технологіях олійного виробництва є сушіння сиро...
EXPERIMENTAL STUDIES OF BOILING HEAT TRANSFER OF FOOD SOLUTIONS
Vacuum evaporation is widely used in the food technologies. The equipment for this process is well known and methods of calculation and design of vacuum evaporators are described in literature as well. However, in some...
ВПЛИВ ПОЛІВІНІЛОВОГО СПИРТУ НА ВЛАСТИВОСТІ ЇСТІВНИХ ПЛІВОК НА ОСНОВІ КАРТОПЛЯНОГО КРОХМАЛЮ І ЖЕЛАТИНУ
В статті наведено результати дослідження впливу плівкоутворювача полівінілового спирту (ПВС) на властивості їстівних плівок на основі картопляного крохмалю та желатину. Мета статті полягала у дослідженні впливу ПВС на ди...
ЗАСТОСУВАННЯ ТЕОРІЇ ПОДІБНОСТІ В МОДЕЛЮВАННІ ПРОЦЕСУ КОНВЕКТИВНО-ТЕРМОРАДІАЦІЙНОГО СУШІННЯ КУЛЬТИВОВАНИХ ГРИБІВ
Дослідження процесів, що протікають в технологічних установках, встановлення закономірностей їх протікання, знаходження залежностей, необхідних для їх аналізу і розрахунку, можна проводити різними методами: теоретичним,...
ОБГРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ВІДХОДІВ КРУПЯНОГО ВИРОБНИЦТВА ЯК СИРОВИНИ ДЛЯ БІОПАЛИВА
У статті аналізується структура виробництва зернових в Україні, виявлено, що при обробці зерна в крупі утворюється значна частина вторинних матеріальних ресурсів (борошна та лушпиння). Тому важливо використовувати лушпин...