ТЕОРИЯ ДВУХ ПОГРАНИЧНЫХ ПЛЕНОК

19*

291

Эта теория, предложенная Уитменом [81], предполагает, что по обе стороны поверхности соприкосновения фаз (межфазной по­верхности) в турбулентном процессе образуются устойчивые лами­нарные пленки жидкости и, следовательно, вихри турбулентного
потока жидкости не проникают к межфазной поверхности, а погло­щаются этими пленками. Компонент А, диффундирующий из ядра одной фазы к ядру другой фазы, наталкивается на своем пути на ламинарные пленки и может проникать сквозь них только в резуль­тате молекулярной диффузии.

Кроме того, согласно теории, принимается допущение, что все диффузионное сопротивление массоотдаче можно свести к сопроти­влению проводимости (молекулярной диффузии) сквозь такие моле­кулярные пленки, имеющие гипотетические толщины s± и s2 (рис. VI-1).

При предположении, что диф­фузия через пограничные плен­ки — равномолярная, штрихо­вые линии на рис. VI-1, пред­ставляющие гипотетические рас­пределения концентраций в этих пленках, будут прямыми. Сплошные линии на рис. VI-1 обо­значают действительные распре­деления концентраций в лами­нарных пограничных пленках.

Для такого процесса диф­фузии справедливы следующие уравнения:

GA-^~F(Cai~CAz1) (VI-1) GA = ^-F(CAi-CAz2) (VI-2)

Где Ga — поток диффундирующей массы компонента A; DAi, DA2 ~ коэффициенты диффузии компонента А для фаз 1 и 2 соответственно; sx, S2 — толщины гипотетических пограничных пленок с сопротивле­ниями массоотдаче, эквивалентными сопротивлениям диффузии; F —- межфазная поверхность; СА1, СД2» Cazi, CAz2 — концентрации компонента А (см. рис. VI-1).

Из уравнений (VI-1) и (VI-2) следует, что скорость массоотдачи пропорциональна коэффициенту диффузии в первой степени. Как можно будет убедиться позже, критериальные уравнения для рас­чета коэффициента массоотдачи содержат коэффициенты диффузии DlAB, т. е. в степени 1—В (где В — показатель степени при крите­рии Шмидта Sc). Таким образом, согласно теории двух погра­ничных пленок, показатель степени В должен быть равен нулю

= 0).

Г

ТЕОРИЯ ДВУХ ПОГРАНИЧНЫХ ПЛЕНОК

Рис. VI-1. Интерпретация теории двух пограничных пленок:

—— действительные распределения

Концентраций по обе стороны межфаз­ной поверхности; — ————— гипотетические

Распределения концентраций для двух заменяющих ламинарных пленок в рав — номолярном процессе; Z — межфазная поверхность.

Описанная выше теория двух пограничных пленок не соответ­ствует действительному ходу процесса. Например, в дисперсных си­стемах газ—жидкость вообще подвергается сомнению существование ламинарной пленки со стороны жидкости, не говоря уже о пленке,
толщина которой обеспечивает эквивалентное сопротивление массо — отдаче. Такое несоответствие частично объясняет другая теория — пенетрационная.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.