Def. Макрокинетика: кинетика реальных сложных химических процессов с учётом явлений переноса массы, количества вещества, теплоты, импульса, поглощения и испускания излучений.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 14Следующая ⇒

Def. Макрокинетика: кинетика реальных сложных химических процессов с учётом явлений переноса массы, количества вещества, теплоты, импульса, поглощения и испускания излучений.

Def. Динамика: реальные изменения состояния реактора и хода ХП, обусловленные внутренним механизмом процесса, условиями его проведения и влиянием различных возмущений, возникающих в ходе работы.

        В основе описания макрокинетики и динамики ХП лежат дифференциальные уравнения движения вещества, импульса, энергии (и иных свойств материи) в физико-химическом процессе с учётом конвективного и турбулентного переноса вещества – уравнения Умова (Умова-Пойнтинга). Это уравнение, в отличие от уравнений Навье-Стокса, Рейнольдса, Фурье-Кирхгофа и Фика, учитывает то, что химические превращения, а также межфазный перенос, загрузки в реактор реагентов и отвод продуктов из реактора приводят к образованию и исчезновению веществ внутри реактора – такие эффекты в теоретической физике называют источниками и стоками субстанций.Под «субстанцией» понимают как вещество, так и присущие ему свойства (наиболее общее свойство – химический потенциал).

        Общая форма этого уравнения

        = Σ I_OS - Σ I_CS - div (J + S w)                                                                                    (1)

        S –  субстанция (свойство);

        I_OS – мощность источников субстанции;

        I_CS – мощность стоков субстанции;

      J - конвективный поток;

      w – линейная скорость.

        Для прояснения физико-химической сущности явлений достаточно рассмотреть задачу в одномерном представлении. Рассмотрим элемент объёма реактора dV. Движение среды будем считать одномерным. Изменением удельного объёма среды пренебрежём.

                    _________

                    | W_r          |               W_r  - векторная сумма скоростей химических реакций, кмоль/с;

             |      I_O I_C      | w_l     w_l - линейная скорость потока, м/с;

                    |_________ | (ρλην) С - концентрация в сечении l, кмоль/м³

                   |           |                  C+dC - концентрация в сечении l+dl, кмоль/м³

                   l       l+dl                ρ – плотность среды, кг/м³

                  C           C+dC              λ – теплопроводность среды, Вт/м К

                                                           ή - обобщённый динамический коэффициент вязкости среды, Па.с

                                                           ΰ- обобщённый кинематический коэффициент вязкости среды, м²/с

                                                           С_Р – теплоёмкость среды, Дж/кг.К;

                                                            ά= λ/ ρС_Р - – температуропроводность среды, м²/с

                                                            I_O – мощность физических источников вещества, кмоль/с;

                                                            I_C – мощность физических стоков вещества, кмоль/с;

        Рисунок 2. Схема элемента реакционного объёма.

        В отсутствие внешних полей динамика процесса в элементе объёма реактора dV выражается системой уравнений Умова – Пойнтинга для переноса массы, количества вещества, тепла и импульса – т.н., характеристической системой уравнений

Перенос массы (материальный баланс) – выражается уравнением сплошности

                                                                                 (2)

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология