Турбулентный перенос

Перенос импульса за счет турбулентного механизма может рассматриваться по аналогии с молекулярным:

где где μт и νт - динамический и кинематический коэффициенты турбулентной вязкости, определяющиеся свойствами среды и режимом движения νт ≈ DТ.

Остальные 8 элементов тензора могут быть найдены аналогично.

Суммарный поток импульса в лабораторной системе отсчета можно записать как

где - тензор вязких напряжений,

элементы которого включают как молекулярный, так и турбулентный перенос импульса:

.

В умеренно плотных газах коэффициенты молекулярного переноса с достаточной степенью точности могут рассчитываться по соотношениям кинетической теории на основе динамических характеристик молекул. Статистико-механическое описание переноса в плотных средах затруднено вследствие многочастичности межмолекулярного взаимодействия, что предопределяет использование на практике экспериментальных данных или полуэмпирических формул. Следует отметить, что при одновременном наличии в системе нескольких движущих сил, например, градиентов температуры и концентрации, возникают так называемые, "перекрестные эффекты", т.е. градиент температуры вызывает поток массы, а градиенты концентраций - поток тепла (явление термодиффузии). Вследствие относительной малости этих эффектов в практике инженерных расчетов типовых процессов и аппаратов химической технологии ими обычно пренебрегают. При наличии диффузионных потоков компонентов за скорость конвективного переноса энергии и импульса обычно принимается среднемассовая скорость как наиболее просто поддающаяся определению. Для нахождения коэффициентов турбулентного переноса применяют, как правило, эмпирические и полуэмпирические корреляции.

Смотрите также

Основные принципы подбора условий разделения
Перед начинающим хроматографистом проблема выбора типа разделительной системы (эксклюзионной, ион-парной, адсорбционной или другой) и подбора условий, с которыми лучше эту систему использов ...

Химическая связь
Химическая связь – это взаимодействие, которое связывает отдельные атомы в молекулы, ионы, радикалы, кристаллы. Основным условием образования химической связи является понижением полной ...

Развитие химии в XIX веке
...