Modda o‘tish usullari. Molekulyar diffuziya. Turbulent diffuziya

Nusselt diffuziya kriteriysi kuyidagi kurinishga ega:

(6.21)

bu erda β — modda berish koeffitsienti; l — sistemaning aniqlovchi o‘lchami; D — molekulyar diffuziya koeffitsienti.

O‘xshash sistemalarning o‘xshash nuqtalarida Nu’ kriteriysi bir xil qiymatga ega bo‘ladi. Bu o‘xshashlik kriteriysi fazalar chegarasidagi modda o‘tkazish intensivligini ifodalaydi.

Fure diffuziya kriteriysi quyidagi kattaliklar orqali belgilanadi:

 , (6.22)

bu erda τ — Jarayonning davomliligi.

Fure kriteriysi noturg‘un holdagi modda berish Jarayonlarini ifodalaydi. Noturg‘un o‘xshash sistemalarning o‘xshash nuqtalarida Fure kriteriysi bir xil qiymatga ega.

Pekle diffuziya kriteriysi quyidagi ko‘rinishga ega:

 (6.23)

bu erda w — oqimning tezligi.

Pekle kriteriysi o‘xshash sistemalarning o‘xshash nuqtalarida konvektiv va molekulyar diffuziyalar orqali o‘tayotgan modda massalarining nisbati daraJasini ifodalaydi.

Ko‘p hollarda Re’ kriteriysi o‘rniga Prandtl diffuziya kriteriysi ishlatiladi:

(6.24)

Prandtl kriteriysi o‘xshash oqimlarning o‘xshash nuqtalarida suyuqlik (gaz) ning fizik xossalari nisbatining o‘zgarmasligini ifodalaydi. Gazlar uchun Rr’ ning qiymati birga yaqin, suyuqliklar uchun esa:

Rr’≈ 10³

Modda berish jarayonlarining o‘xshashligini hosil qilish uchun gidrodinamik o‘xshashlik shartlari ham bajarilishi kerak. O‘xshash oqimlarning o‘xshash nuqtalarida gidrodinamik o‘xshash­lik kriteriylari ham bir xil qiymatlarga ega bo‘lishi shart. Gidrodinamik o‘xshashlik kriteriylari qatoriga Reynolds (Re), Frud (Fr) va Galiley (Ga) kriteriylari kiradi

Modda almashinish Jarayonlari o‘xshash bo‘lishi uchun geometrik o‘xshashlik shartlari ham hisobga olinishi kerak. Geometrik o‘xshashlik simplekslar orqali ifoda qilinadi. Simplekslar (masalan, G₁, G₂) sistemaning geometrik o‘lchamlarining (l₁, l₂) biror belgilangan o‘lchamga (masalan, lo) nisbatlari bilan aniqlanadi.

Nusselt diffuziya kriteriysi asosiy aniqlanishi lozim bo‘lgan kriteriy bo‘lib, uning boshqa kriteriylar va simplekslar bilan bog‘liqligi kuyidagi umumiy ko‘rinishga ega:

Nu’ = f(Fo‘, Re’, Re, Fr, G₁, G₂) (6.25)
yoki
Nu’ = f(Fo‘, Pr’, Re, Ga, G₁, G₂) (6.26)
Turg‘un modda berish jarayonlari uchun Furye kriteriysini tushirib qoldirsa bo‘ladi, bunda yuqoridagi ifodalar quyidagi ko‘rinishni oladi:
Nu’ = f(Pe’, Re, Fr, G₁, G₂) (6.27)

yoki
Nu’ = f(Pr’, Re, Ga, G₁, G₂) (6.28)

Agar modda berish Jarayoniga og‘irlik kuchlarining ta’siri juda kam bo‘lsa, bunda (6.28) ifodadan Galiley kriteriysi ham chikarib tashlanadi:
Nu’ = f(Pr’, Re, G₁, G₂) (6.29)
(6.27) — (6.29) ifodalar modda berish jarayonining umumiy yoki kriterial tenglamalari deb ataladi. Bu kriterial tenglamalar daraJa ko‘rsatkichlari bilan ham ifodalanishi mumkin:
(6.30)

Oxirgi tenglamaga kirgan koeffitsient A va daraja ko‘rsatkichlari t, p, r va q ning qiymatlari tajriba natijalarini qayta ishlash orqali topiladi.

Kriterial tenglamalardan topilgan Nu’ kriteriysining qiymati orqali modda berish koeffitsienti β ni aniqlash mumkin:
(6.31)
Modda berish koeffitsientlarining qiymatlari orqali modda o‘tkazish koeffitsienti k topiladi.

6.