КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Тема 6. Транспортни явления (дифузия, топлопроводимост, вискозитет)




В nonequilibrium системи имат специални необратими наречени прехвърлящите се явления, които водят до пространствени транспорт на маса, енергия, импулс.

Diffusion се причинява от масов трансфер, топлопроводност - трансфер на енергия и сила - предаване на инерция.

За характеризиране на необратими процеси транспорт се въвеждат параметри на топлинна движение на молекули: средният брой сблъсъци на молекули за единица време и средната свободен пътя на молекулите.

Средният брой на сблъсъци с молекули от 1 се изчислява по формулата:

,

където г - диаметър на ефективни молекули; минималното разстояние, на което сблъсък схождащите точки на двете молекули,

- Напречното сечение на молекули - концентрацията на молекули,

- Средна аритметична скорост на молекулите.

Средният свободен пътя на молекули, т.е. Средната пътя, изминат от молекулата между два последователни сблъсъци:

,

При разглеждане на едномерна транспорт явления отправна система се избира така, че оста х е ориентирана в посока на транспорта.

1. Diffusion. Феноменът на дифузия е, че спонтанно смесване и взаимно проникване на двата контакт частици от газове, течности и дори твърди вещества. Дифузията се намалява до настъпва прехвърляне на маса, и продължава, докато границата между градиента на две среди плътност различна от нула.

градиент Избрани плътност по оста х, перпендикулярна на равнината на контакт между двете медии, по-нататък бърз и показва стойността на плътността варира от точка до точка по оста х.

Количествен дифузия явление се подчинява на Фик:

,

където - масова плътност на потока, което означава, че стойността се определя от масата на газ дифузия през единица площ за единица време, S,

- Градиент на плътността на газ в посока X, нормална към избрана сайт S,

D - коефициент на дифузия.

знак минус в горната формула, означава, че масообмен настъпва в посока на намаляване на плътността.

Според молекулно-кинетичната теория на идеален газ, D съотношение:

,

където - средната скорост на топлинната движение на молекулите,

- Средният свободен пътя на молекулите.

2. Коефициент на топлопроводимост. Ако една област на температурата на газа е по-висок от другия, времето постоянно се дължи на молекулни сблъсъци възникне вторичен процес Изравнителният на кинетичните енергии на молекулите, тоест, на процеса на изравняване на температурата. Този процес се нарича енергиен трансфер топлопроводимост случи и продължава, докато границата между двете части на градиента на температурата на газа не е нула.



температура газ градиент T по избраната X оста, перпендикулярна на равнината на контакт между двете части на газ, с различна температура, както е обозначено показва колко бързо температурата на газа варира от точка до точка по оста х.

Количествено, топлопроводимост подчинява правото на Фурие:

,

където - плътност топлинния поток - стойността, определена от енергията провежда под формата на топлина за единица площ S за единица време,

- Градиент температура в посока X, нормална към избрана сайт S,

- Коефициент на топлопроводимост.

знак минус в горната формула, означава, че топлопроводността на енергия се прехвърля в посока на намаляване на температурата.

Според молекулно-кинетичната теория на идеалния съотношение газ

топлопроводимостта се определя, както следва:

,

където - специфичната топлина на газа при изохорен процес (количеството топлина, необходимо за изохорен отопление на газ 1 кг за 1 K),

- Плътност на газа,

- Средната скорост на топлинна движение на молекули,

- Средният свободен пътя на молекулите.

3. вискозитет. Вискозитет е собственост на течност или газ, в резултат на вътрешно триене между контактните паралелни слоеве на течност или газ, се движат с различна скорост. В резултат на импулс слой движи бързо намалява, и бавно - увеличава, което води до инхибиране слой се движат по-бързо и по-бързо легло бавно. С други думи, вътрешно триене води до прехвърлянето на инерция от преместване на течности или газове слой на друг слой в контакт с него.

Количествено, силата на вътрешното триене между две съседни слоеве на течност или газ се подчинява на закона на Нютон:

,

където H - коефициент на динамичен вискозитет,

- Градиент на скоростта, показваща степента на промяна на течност или газ скорост на потока от един слой към друг в посока X, перпендикулярна на посоката на движение на слоя

S - площ на контакт слоеве на течност или газ, който се измерва силата на вътрешно триене F.

право на вътрешно триене на Нютон може да бъде написано като:

,

където - скорост индукция - стойността, определена от импулс извършва в единица време през единица площ S на контакт на слоя течност или газ в посока на оста х, перпендикулярна на посоката на движение на течност или газ слоеве.

знак минус в горната формула, означава, че импулс се предава от слой на слой от течност (газ) в посока на намаляване на скоростта на тяхното движение.

Според молекулно-кинетичната теория на идеалния съотношение газ

динамичен вискозитет идеален газ часа се определя, както следва:

,

където - плътност на газа,

- Средната скорост на топлинна движение на молекули,

- Средният свободен пътя на молекулите.