Макрокинетика сушки. Герман Иванович Ефремов
режима [6] используют зависимости общего вида:
Примером внешней задачи переноса количества движения является стационарное движение сферических частиц в сплошной среде. В критериальной зависимости (1.46) в этом случае отсутствуют критерии Фруда, гомохронности и геометрический, т. к. сферическая частица имеет только один линейный размер – диаметр. Эта зависимость примет вид:
Равномерное движение частиц обусловлено равновесием сил, действующих на частицу – тяжести, архимедовой и сопротивления среды [6]:
где Сх – коэффициент лобового сопротивления частицы.
С учетом, что потери давления при обтекании частицы равны отношению силы сопротивления к сечению частицы
получим из (1.79):
Таким образом, движение частицы сводится к зависимости коэффициента лобового сопротивления Сх от числа Рейнольдса. В ламинарном режиме (Re 2) движение частицы описывается законом Стокса
в переходном (2 Re 500), –
а в турбулентном (500 Re 2105) Сх практически не зависит от Re и составляет Сх = 0,44.
Теплоперенос. Рассмотрим примеры описания стационарного теплопереноса в трубах и каналах (внутренняя задача) критериальными уравнениями. В этом случае общая критериальная зависимость (1.60), в пренебрежении влиянием силы тяжести, записывают в следующем виде (отсутствуют критерии Грасгофа, Фурье и гомохронности):
Конкретный вид зависимости (1.81) для ламинарного режима найден Левеком [10]:
Для труб большой длины в установившемся ламинарном режиме, при (Реd/L) 20 величина Nu стремится к постоянному значению 3,695 теоретически полученному Нуссельтом.
Для турбулентного течения в трубах (Re 10000) при отношении L/d 50 в литературе используется уравнение:
Для газов последний множитель в уравнении (1.83) равен единице и Pr зависит только от атомности газа. Так для воздуха в этом случае получим:
Для стационарного теплопереноса при обтекании тел (внешняя задача) вид зависимости (1.83) сохраняется. Так при перпендикулярном обтекании коридорных и шахматных пучков труб при Re 1000 используется уравнение:
а для обтекания шахматных пучков труб при Re 1000 применяется уравнение:
Для газов последний множитель в уравнении (1.86) равен единице и Pr зависит только от атомности газа. Для воздуха в этом случае получим:
Массоперенос. Рассмотрим примеры описания стационарного массопереноса критериальными уравнениями. В этом случае, в пренебрежении влиянием силы тяжести, общая критериальная зависимость (1.70) записывается в следующем виде (отсутствуют критерии Архимеда, Фурье и гомохронности)
Конкретный вид зависимости (1.88), например, для адсорбции на насыпном активированном угле с размером частиц 1,7-2,2 мм при средней скорости потока 0,3-2 м/с имеет вид