ТЕПЛОМАСООБМІН У СИСТЕМІ ТВЕРДЕ ТІЛО – РІДИНА З ПОВЕРХНЕВИМ ДЖЕРЕЛОМ ТЕПЛА

  • D. M. Simak Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
  • Yа. M. Gumnytsky Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів http://orcid.org/0000-0003-0464-9782
  • V. M. Atamanyuk Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів http://orcid.org/0000-0002-8707-2319
Ключові слова: хімічне кипіння, температурне поле, теплопровідність, напівобмежене тіло

Анотація

Теоретично та експериментально досліджено взаємодію між твердим тілом (цинком) та рідким реагентом (розчин соляної кислоти). Такі процеси використовують у розмірному обробленні металів для надання їм відповідних форм. Об'єктом дослідження обрано циліндричну заготовку цинку, бокова поверхня якої захищена кислотостійким покриттям, а процес розчинення відбувався лише по площині перерізу заготовки. Ця реакція відбувається з виділенням газоподібної фази, яка у процесі зародження бульбашок, росту та відриву їх від твердої поверхні, на якій вони зароджуються, сприяє інтенсивному перемішуванню рідини та турбулізує пограничний дифузійний шар. Внаслідок цього процес масовіддачі інтенсифікується. Цей процес контролюється дифузією і його інтенсивність визначається коефіцієнтом масовіддачі, значення якого наведено у роботі. Ця взаємодія супроводжується значними тепловими ефектами, що своєю чергою також інтенсифікує процес розчинення цинку соляною кислотою. Джерело тепла знаходиться на поверхні взаємодії і поширюється конвекцією у рідкому реагенті та теплопровідністю у твердому тілі. Важливо знати температуру на поверхні взаємодії, тому що вона визначає значення фізичних величин, які використовують під час розрахунків масообмінного процесу. Розглянуто процес теплопровідності у напівобмежене тіло з неперервно діючим поверхневим джерелом тепла за умови постійності конвективного теплового потоку у рідинне середовище. Визначено температуру поверхні взаємодії як функцію часу та встановлено, що найбільші поверхневі градієнти температур спостерігаються у початкові періоди часу. Теоретично та експериментально визначено температурне поле у металічній заготовці стержневого типу та підтверджено їх адекватність.

Біографії авторів

D. M. Simak, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
канд. техн. наук, асистент кафедри екології та збалансованого природокористування
Yа. M. Gumnytsky, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
д-р техн. наук, професор кафедри екології та збалансованого природокористування
V. M. Atamanyuk, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри хімічної інженерії

Посилання

Antosyak, V., & Mohoryan, N. (1985). Elektrofizicheskie metodyi obrabotki metallov. Kishine: Shtiintsa. 145 p.

Babenko, Y., & Ivanov, E. (2013). Vliyanie nestatsionarnyih effektov na skorost rastvoreniya odinochnoy chastitsyi. TOHT, 47(6), 624–629.

Gumnytsky, Y., & Petrushka, I. (2016). Inzhenerna ekolohiya (2nd ed.). Lviv: Lvivska politekhnika. 348 p.

Gumnytsky, Y., Atamanyuk, V., Simak, D., & Danilyuk, O. (2017). Teplomasoobmin pid chas vzaemodiyi tverdogo tila z ridkim reagentom. Naukovi Pratsi, 81(1), 50–54.

Gumnytsky, Y., Symak, D., & Nahurskyy, O. (2017). Rozchynennya tverdykh til u tryfazniy systemi, utvoreniy vakuumuvannyam. Naukovi Pratsi, 47(1), 132–132.

Lyikov, A. (1967). Teoriya teploprovodnosti. Moscow: Vyisshaya shkola. 600 p.

Mallik, S., & Gumnytsky, Y. (1986). Teplootdacha pri himicheskom kipenii v usloviyah svobodnoy konvektsii. Inzhenerno-Fizicheskiy Zhurnal, 50(4), 645–650.

Natareev, S., Kokina, N., Natareev, O., & Dubkova, E. (2015). Massoperenos v sisteme s tverdyim telom. TOHT, 49(1), 34–38.

Voskoboynykov, V., Kudryn, V., & Yakushev, A. (2002). Obshchaya metalurhiya. Moscow: Metallurhyya. 768 p.

Опубліковано
2017-11-30
Як цитувати
Simak, D. M., Gumnytsky, Y. M., & Atamanyuk, V. M. (2017). ТЕПЛОМАСООБМІН У СИСТЕМІ ТВЕРДЕ ТІЛО – РІДИНА З ПОВЕРХНЕВИМ ДЖЕРЕЛОМ ТЕПЛА. Науковий вісник НЛТУ України, 27(9), 133-136. https://doi.org/10.15421/40270929
Розділ
Інформаційні технології