АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Теоретические основы работы.

Лабораторная работа № 10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ МЕЛКОПОРИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Назначение.

Установка предназначена для определения коэффициента диффузии молекул воздуха через мелкопористые перегородки.

Теоретические основы работы.

Если по разные стороны объёма, ограниченного пористой перегородкой, имеется один и тот же газ, и поддерживаются разные температуры, то устанавливается равновесное состояние, при котором давления по разные стороны перегородки различны. Размеры пор в пористой перегородке могут быть столь малыми, что в них соблюдаются условия вакуума уже при атмосферном давлении. Обозначим величины, относящиеся к параметрам воздуха, находящегося по разные стороны перегородки, индексами 1 и 2. В условиях равновесия число молекул, перелетающих внутрь ёмкости равно числу молекул, пролетающих в противоположном направлении. Поскольку внутри пор молекулы не сталкиваются друг с другом, то частота ударов молекул воздуха о стенку перегородки, приходящаяся на единицу площади, равна:

Учитывая, что средняя квадратичная скорость движения молекул равна

получим:

.

Поскольку сами поры молекулы проходят без столкновений, то на основании соотношения можно записать

где – эффективная суммарная площадь пор в перегородке, приходящаяся на единицу поверхности ёмкости. Учитывая, что

и

получим

.

Полученное соотношение было проверено Рейнольдсом в 1879г.

2.2. В пористой перегородке при размерах пор меньших, чем длина свободного пробега молекул отсутствуют гидродинамические потоки. Следовательно, поток массы через площадку за время при градиенте плотности газа в зону больших температур равен

где – коэффициент пропускания через перегородку молекул воздуха.

При молекулярном потоке через пористую перегородку коэффициент пропускания равен

где: = 2,5 – постоянная, учитывающая извилистость пор; – пористость материала ёмкости; – диаметр пор. Соотношение имеет такой же вид, как и формула для коэффициента диффузии, полученная на основе молекулярно-кинетической теории явлений переноса

.

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 351 | Нарушение авторских прав