Формула (37) описывает условия, при которых концентрация раствора в непосредственной близости к мембране равна нулю. Правая часть выражения (37) содержит два компонента, определяемых гидродинамикой процесса и, следовательно, зависящих от конструктивных и технологических условий, — коэффициент диффузии Эд и толщину диффузионного слоя 8£р. В целях упрощения полагаем коэффициент диффузии в пределах диффузионного слоя постоянным и равным коэффициенту молекулярной диффузии. Необходимость введения этого допущения возникает в связи с представлениями о структуре вязкого подслоя, носящего квазиламинарный характер [20, 21].[ ...]
Экспериментальные исследования, проведенные с помощью термоанемометров Лауфером, указывают на наличие пульсаций в вязком подслое [22]. Однако величина пульсаций, нормальных к стенке (в нашем случае — мембране), которая определяет турбулентную диффузию в вязком подслое, мала, что оправдывает сделанное нами допущение.[ ...]
В исследованиях турбулентного течения в канале с параллельными стенками, проведенных Ж. Конт-Белло, указывается, что пульсации скорости, нормальные к стенке канала, достигают максимума на расстоянии приблизательно 0,1 у (где у — высота канала) и затем резко снижаются до нуля [211, что также оправдывает сделанное нами допущение.[ ...]
Таким образом, задача настоящих исследований сводится к изучению влияния конструктивных параметров прокладки и скорости протекания на характер развития диффузионного слоя. Ранее высказывалось предположение о развитии диффузионного слоя по мере удаления потока от одной перемычки-турбулизатора. к другой. В соответствии с этим предлагается следующая схема развития диффузионного слоя на участке между двумя соседними (расположенными у одной мембраны) перемычками-турбулизаторами (рис. 12). Если высота перемычки И больше толщины диффузионного слоя, непосредственно после перемычки-турбулизатора толщина диффузионного слоя 8 = 0. По мере удаления от указанной точки в направлении потока происходит развитие диффузионного слоя, толщина которого приобретает (при сравнительно небольших 1) максимальное значение в непосредственной близости к следующей перемычке. Если считать, что величина /С (отношение местной плотности тока к концентрации дилюата в этой точке) изменяется на рассматриваемом участке весьма незначительно, то начало развития поляризационного процесса должно быть в точке, где толщина диффузионного слоя максимальна, т. е. в непосредственной близости к следующей перемычке.[ ...]
Процесс развития поляризационного слоя сопровождается постоянным ростом сопротивления системы. Отношение плотности тока, соответствующей началу развития процесса полйризации, к ее максимальной величине, при которой начинается стремительный рост сопротивления, различно для прокладок с различными геометрическими параметрами сет-ки-турбулизатора. Последнее обстоятельство является одной из причин, вызывающей разброс данных при анализе условий массопереноса, проводимом по эквивалентным параметрам, и требует для правильной оценки проведения дополнительных исследований.[ ...]
Поскольку к моменту достижения ¡=сопэ1 процесс поляризации развивается на определенной площади мембран (и в большой мере в том случае, когда прокладка имеет большую длину пути Потока) и имеется вероятность появления тех нежелательных эффектов, которые сопровождают этот процесс (выпадение осадка, снижение pH дилюата и т. п.), работу установки желательно осуществлять в условиях отсутствия поляризации.[ ...]
В дальнейших рассуждениях критической будет именоваться та плотность тока, при превышении которой в точке с максимальной толщиной диффузионного слоя 8 и наибольшим значением ¡/С, должен начаться процесс поляризации.[ ...]
Формула (40) верна для условий с1д»8 и не учитывает влияния вынужденной турбулентности, вызываемой перемыч-кой-турбулизатором.[ ...]
Поляризационные исследования для прокладок лабиринт-но-сетчатого типа, проведенные В. Л. Бесманом [23], подтверждают сказанное. Введение в канал перемычек-турбули-заторов также должно повлиять на характер развития диффузионного слоя.[ ...]
Теория вырождения макроструктурных турбулентных элементов, базирующаяся на исследованиях Бетчелора Таунсенда и др., показывает, что снижение энергии за решеткой линейно зависит от параметра х/М, где х — расстояние от решетки; М — сторона квадрата решетки.[ ...]
Вернуться к оглавлению