Сформулируйте условия однозначности для процесса межфазного теплообмена

Рассмотрим перенос теплоты при обтекании твердой частицы потоком.

В случае установившегося режима и отсутствия химической реакции конвективный перенос теплоты в пределах теплового пограничного слоя описывается следующим дифференциальным уравнением, являющимся частным случаем уравнения закона сохранения энергии (2.16):

. (2.26)

Сформулируем граничные условия для уравнения (2.26):

при х = r ₀ (2.27)

при х (2.28)

В системе (2.27) первое уравнение называетсядифференциальным уравнением теплоотдачи и выражает ту мысль, что плотность теплового потока, передаваемого от сплошной среды поверхности дисперсной частицы, равна плотности теплового потока, переносимого в тепловом пограничном слое теплопроводностью. - температура границы раздела фаз, а – температура омывающей среды за пределами теплового пограничного слоя. Второе уравнение системы (2.27) указывает на то, что в условиях стационарного режима межфазного теплообмена плотность теплового потока, подводимого к межфазной границе, равна плотности теплового потока, отводимого от нее во внутрь дисперсной частицы. Третье уравнение системы (2.27) является следствием условия неразрывности, согласно которому температуры фаз, контактирующих на межфазной границе, равны между собой. Уравнение (2.28) определяет значение температуры сплошной среды на внешней границе теплового пограничного слоя. Она равна температуре невозмущенного потока, что также является следствием условия неразрывности.

3-12 Как описывается процесс стационарной конвективной диффузии в пределах диффузионного пограничного слоя при отсутствии химической реакции?

В случае отсутствия химической реакции и установившемся режиме конвективной диффузии в пределах диффузионного пограничного слоя процесс переноса массы в этой зоне описывается уравнением (2.29), являющимся частным случаем уравнения (2.14 б):

(2.29)

где – концентрация целевого компонента в пределах диффузионного

пограничного слоя, кг/м³

– отнесенный к единице массы коэффициент молекулярной

диффузии целевого компонента в несущей среде, м²/с

Граничные условия:

1) при (2.30)

2) при n = r ₀ (2.31)

где – коэффициент массоотдачи, м/с

– равновесная концентрация целевого компонента на границе раздела

фаз