Уравнение конвективного массопереноса в случае вектора скорости, одинакового для всех компонент композиционной среды, получено еще в прошлом веке и приводится во многих справочниках по массопереносу, в частности, известных работах Лыкова А. В. Отличительной особенностью данного исследования является дальнейшее обобщение указанного уравнения с учетом разнонаправленности векторов скоростей компонент. Это является актуальным в связи с широким распространением в настоящее время тонких суспензий магнитно-активных жидкостей в качестве компонент композиционных смесей и их использования при активном управлении процессом массопереноса. При выводе уравнения конвекционного массопереноса используется понятие представительного объема композиционной среды с использованием объемных долей компонент, где неявно используется гипотеза о том, что объемные доли компонент являются дискретной случайной величиной, описывающей вероятности присутствия той или иной компоненты неоднородной среды в конкретной точке с заданными координатами, как представительного объема, так и исследуемой геометрической области в целом. С методической точки зрения в статье вначале пространственное уравнение упрощается до одномерного для любого из выбранных читателем направлений декартовой системы координат. Для любого из направлений в отдельности получен аналог вилки Фойгта-Рейсса соответствующих проекций скоростей компонент композиционной смеси. Далее вилка средних проекций скоростей по направлениям сужается до вилки Кравчука-Тарасюка. После этого усреднением вилки КравчукаТарасюка получается одномерное уравнение конвективного массопереноса в композиционной среде в смысле средних по представительному объему значений проекций скоростей компонент для каждого из направлений декартовой системы координат. Далее с использованием среднего вектора скорости композиционной смеси и специфического переопределения «в операции дивергенция в смысле среднего значения частных производных строиться общее уравнение для пространственной области. Результаты данного исследования могут быть применены при построении прикладной теории управления конвективным массопереносом композиционной среды с помощью внешнего магнитного поля. При этом часть компонент смеси может быть магнитонейтральна.
The equation of convective mass transfer in the case when the velocity vector is the same for all components of the composition of the medium, obtained in the last century and can be founded in many reference books on mass transfer, in particular, the famous works of A. V. Lykov. A distinctive feature of this study is further generalization of this equation, taking into account multi-directional velocity vector of component. This is actual question in connection with wide spread in thin suspensions active magnetic liquids as components of composite mixtures and their applications in the active control of mass transfer process. In deriving the equation of convective mass transfer applied the concept of representative volume of the composite medium with volume fractions of component. For it implicitly uses the hypothesis that the volume fractions of the components are discrete random variable that describes the probability of the presence of one component of an inhomogeneous medium at a particular point with given coordinates both in representative volume and in study geometric area as a whole. From the methodological point of view in the paper at first step spatial equation is simplified to a one-dimensional one for any of the selected directions of the Cartesian coordinate system. The analogue of Voigt-Reuss range corresponding projections of the velocity of components of the composite mixture were obtained individually for each of the directions of the Cartesian coordinate system. Next, Voigt-Reuss range of the average projections of velocity for separate directions narrows to a Kravchuk-Tarasyuk range. After that, one-dimensional equations of convective heat transfer in a composite a medium in terms of average values for a representative volume for projections of the velocity for each of the directions were obtained by simple averaging KravchukTarasyuk range. Further the general equation for the spatial volume was obtained using the average the velocity vector of the composite mixture and specific redefinition of divergence operation. The results of this research can be applied to creation of control theory for convective mass transfer composition of the medium by means of an external magnetic field. In this case part of the component in mixture can be magnetically neutral.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- УДК
- 538.9. Физика конденсированного состояния (жидкое и твердое состояния) (микроскопическое описание)
- eLIBRARY ID
- 29045733
