Transport masy.pdf

(2215 KB) Pobierz
Microsoft PowerPoint - Transport masy
Procesy transportu masy
Û Dyfuzyjny i konwekcyjny ruch masy.
Û Prawo Ficka.
Û Hipotezy transportu masy na granicy faz.
Û Procesy konwekcyjnego ruchu masy na granicy
faz.
Û Współczynnik wnikania masy.
Û Rozpuszczalność gazów w cieczach.
Û Współczynnik objętościowego wnikania tlenu w
dwufazowych układach gazciecz
© Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
 
Procesy transportu masy
Pojęcia podstawowe
M A masa składnika A [kg]
N A masa składnika A [mol]
Ρ A – stęŜenie składnika A [kg/m 3 ]
c A – stęŜenie składnika A [mol/m 3 ]
M
A =
dM
A
strumień masy [kg/s]
dt
N
A =
dN
A
strumień masy [mol/s]
dt
d
M
A
kg
2
A
gęstość strumienia masy
m
=
A
dt
m
s
d
N
A
mol
2
A
gęstość strumienia masy
n
=
A
m
s
dt
© Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
298497891.008.png
Procesy transportu masy
Molekularne przenoszenie masy (dyfuzja masy)
Prawo Ficka
m
Am
=
D
A
lub
n
Am
=
D
dc
A
AB
AB
dy
dy
D AB – współczynnik dyfuzji składnika A w ośrodku B (dyfuzyjność) [m 2 /s]
Typowe rzędy wielkości dyfuzyjności w róŜnych ośrodkach
Faza ciągła
Dyfuzyjność [m 2 /s]
Molekularny ruch masy, nazywany
dyfuzją, zachodzi w ośrodkach
nieruchomych i wynika z
termicznego ruchu cząsteczek.
Gaz (ciśn. atmosferyczne)
Ciecz
Ciecz w matrycy ciała stałego
Polimery
Ciała stałe
10 5
10 9
10 10
10 12
10 14
Dyfuzyjność gazów w róŜnych ośrodkach
Gaz
Dyfuzyjność w powietrzu [m 2 /s]
Dyfuzyjność w wodzie [m 2 /s]
CO 2
Tlen
16,5x10 6
20,5x10 6
1,96x10 9
2,07x10 9
© Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
#
#
298497891.009.png
Procesy transportu masy
Dyfuzja w róŜnych ośrodkach
Dyfuzyjność białek w wodzie – wpływ
masy cząsteczkowej
Dyfuzja w materiałach kapilarnoporowatych
© Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
298497891.010.png 298497891.001.png 298497891.002.png 298497891.003.png
Procesy transportu masy dyfuzja
Rozwiązanie prawa Ficka dla typowych kształtów geometrycznych
Warstwa płaska
D
c
c
) (
c
c
)
n
=
AB
A1
A2
=
A1
A2
A
L
L
D
AB
Gęstość strumienia masy = siła napędowa/opór dyfuzji
Strumień (masy)
N
=
D
AB
A
(
c
c
)
A
A1
A2
L
Przykład: dyfuzja w biofilmie
Przykład: bierna dyfuzja w błonie komórkowej
© Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
(
#
#
298497891.004.png 298497891.005.png 298497891.006.png 298497891.007.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin