Рассматривается построение модели кинетического метода расчета многокомпонентной неизотермической абсорбции. Основой для разработки данного метода расчета послужила нелокальная версия термодинамики, предложенная Майковым В.П. В рамках нелокальной версии термодинамики установлен принцип дискретизации термодинамических параметров. Этот принцип позволяет ввести в термодинамику время и определить минимальный макроскопический масштаб для описания процессов переноса массы, тепла, импульса. Для системы «газ-жидкость» получены уравнения массопередачи и теплопередачи. Уравнение массопередачи содержит слагаемое, учитывающее термодиффузию, а уравнение теплопередачи содержит слагаемое, учитывающее тепловые эффекты абсорбции на границе раздела фаз. При выводе этих уравнений применено приближение теории пограничного слоя. В пределах пограничного слоя перепад концентраций и температур происходит по линейному закону. В коэффициентах массоотдачи и теплоотдачи удалось выделить гидродинамическую и физическую составляющие. Гидродинамическая составляющая зависит от конкретной гидродинамической обстановки в зоне раздела фаз и фактически определяет толщину пограничного слоя. Физическая составляющая показывает, от каких теплофизических свойств контактирующих фаз газа и жидкости зависят коэффициенты массоотдачи и теплоотдачи.
Creation of model of a kinetic method of calculation to multicomponent nonisothermal absorption is considered. The method is based on the nonlocal version of thermodynamics developed by Maikov V.P. Within a framework of nonlocal version of thermodynamics, a principle of discretization of thermodynamics parameters is set. This principal allows to introduce time to thermodynamics and to define a minimum macroscopic scale for description of transfer processes of mass, heat and impulse. For gas-liquid system the equations of a mass transfer and a heat transfer are received. The equation of a mass transfer contains composed, considering thermal diffusion, and the equation of a heat transfer contains composed, considering thermal effects of absorption on limit of the section of phases. For the conclusion of this equation approaching of theory of frontier layer is applied. Within the limits of frontier layer the overfall of concentrations and temperatures takes place on a linear law. In the coefficients of massreturn and heatreturn it was succeeded to hydrodynamic and physical constituents. Hydrodynamic constituent depends on a certain hydrodynamic situation on the border of division of phases and actually determines the thickness of frontier layer. Physical constituent shows: what thermophysical properties of contacting phases of gas and liquid the coefficient of massreturn and heatreturn depends on.
1. Александров И.А. Массопередача при ректификации и абсорбции могокомпонентных смесей. Л.: Химия, 1974, 320 с.
2. Кафаров В.В. Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1979, 439 с.
3. Майков В.П. Расширенная версия классической термодинамики - физика дискретного пространства-времени. – М.: МГУИЭ. 1997 – 160 с., ил.
4. Майков В.П. Динамическое равновесие как сложная иерархическая система. –В кн.: Всесоюзн. научн. конф. «Математическое моделирование сложных химико-технологических систем»: Тез. докл. Одесса, 1985, кн. 1, с. 18.
5. Неумоина Н.Г., Белов А.В. Обоснование кинетического метода расчета многокомпонентной изотермической абсорбции. Фундаментальные исследования. 2013. №10-5. С. 1010-1013.
6. Трайбус М. Термостатика и термодинамика. М.: Энергия, 1974, 504 с.
7. Шервуд Т., Пигфорд Р., Уилки Ч. Массопередача. М.: Химия, 1982, 696 с.
8. Born J.R., Coggan G.C. A note of heat effects in gas absorption//Chem. Eng. Sci., 1969, v 24, №1, p.196-197.
9. Born J.R., Stockar U., Coggan G.C. Gas absorption with heat effects. 1. A new computational method. //Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop., 1974,v 13, №2, p.115-123.