Transzportfolyamatok

Tartalom

Előszó.........................................................................9
Bevezetés ....................................................................11
I. rész. Transzportelmélet
1. fejezet. Transzportegyenletek ............................................................17
1.1. Nemegyensúlyi folyamatok .................................17
1.2. Koordináta-rendszerek.............................................22
1.3. Mérlegek......................................................................26
2. fejezet. Transzportelméleti hasonlóságok..............................................35
2.1. Transzportelméleti modellek ........................................................35
2.2. Dimenziómentes transzportegyenletek........................45
2.3. Analógiák..........................................................................59
II. rész. Műveleti áramlástan
3. fejezet. Konvektív transzport ...................................69
3.1. Konvekciós mozgásformák.....................................69
3.1.1. Kényszerkonvekció..........................................69
3.1.2. Szabad konvekció............................................................69
3.1.3. Diszp3rgált fázis mozgása.....................................................73
3.1.4. Sugarak mozgása ........................................75
3.1.5. Fluid fázisok között kialakuló határrétegek mozgása ..............................76
3.2. Egy fluid fázis áramlása ............................................. 78
3.2.1. Áramlás üres csőben ........................................78
3.2.2. Áramlás síklemez mellett ....................................... 82
3.2.3. Áramlás testek körül........................................85
3.2.4. Áramlás keverők környezetében ....................................................................88
3.2.5. Áramlás töltött oszlopban ..............................................................................90
3.3. Két fluid fázis áramlása ........................................................90
3.3.1. Folyadék- és gázfázis áramlása......................................................................90
3.3.2. Két folyadékfázis áramlása..............................................................................97
3.3.3. Szilárd és fluid fázis áramlása......................................97
4. fejezet. Tartózkodási idő ....................................... 101
4.1. A tartózkodási idő fogalma...............................101
4.2. A keveredés..............................................................................................101
4.3. Mérési módszerek.................................................................................103
4.4. Tartózkodási-idő-függvények definíciója..................................................107
4.5. Tartózkodási-idő-függvények típusai............................109
4.6. Fázisviszonyok .......................................117
4.6.1. Egyfázisú áramlás .................................117
4.6.2. Kétfázisú áramlás...............................................117
III. rész. Transzportfolyamatok számítása
5. fejezet. Vezetéses transzport ......................................... 121
5.1. Belső súrlódás...................................................121
5.1.1. Az áramlástér jellege...........................121
5.1.2. Az impulzusvezetés alapegyenlete..........................122
5.1.3. Impulzusvezetés sík rétegben ................................122
5.1.4. Impulzusvezetés hengeres rétegben........................123
5.1.5. Lamináris határréteg ...................124
5.1.6. Turbulens határréteg..........126
5.1.7. Csővezeték turbulens magja......................................128
5.2. Hővezetés............................................................129
5.2.1. A hővezetés alapegyenlete ............129
5.2.2. Hővezetés szilárd testben........................................ 130
5.2.3. Hővezetés fluid közegben........................................ 131
5.2.4. Hővezetés lamináris határrétegben................................133
5.2.5. Hővezetés turbulens határrétegben ................................134
5.2.6. Hővezetés eső turbulens magjában ...............................134
5.2.7. Hővezetés kényszerkonvekcióval..................................135
5.2.8. Hővezetés szabad konvekcióval...................................136
5.3. Diffúzió ............................................................. 140
5.3.1. A diffúzió különböző formái ..................................... 140
5.3.2. A diffúziós sebességtér .......................................... 141
5.3.3. A diffúzió alapegyenlete......................................... 143
5.3.4. Diffúzió lamináris határrétegben.................................. 143
5.3.5. A diffúziós transzport behatolásos elmélete........................ 144
5.3.6. Diffúzió turbulens határrétegben ................................. 145
5.4. Vezetéses folyamatokat leíró egyenletek hasonlósága ..................... 147
G. fejezet. Átadási együtthatók ............................................. 151
6.1. Az átadási együtthatók értelmezése .................................... 151
6.2. Csőfal átadási együtthatói............................................. I52
6.2.1. Csőfal impulzusátadási együtthatója ............................152
6.2.2. Csőfal hő- és komponensátadási együtthatója...................... 154
6.3. Körüláramlott testek átadási együtthatói .................................162
6.3.1. A közegellenállási együttható .....................................................................162
6.3.2. Testek hő- és komponensátadási együtthatója ..........................................168
6.4. Szerelvények átadási együtthatói..........................................173
6.4.1. A veszteségi tényező ..........................................173
6.4.2. Szerelvények hő- és komponensátadási együtthatója................................176
6.5. Töltet átadási együtthatói...................................................176
6.5.1. Töltet súrlódási tényezője......................................176
6.5.2. Töltet hő- és komponensátadási együtthatója............................................180
6.6. Fluid fázisok átadási együtthatói .........................................181
6.6.1. Kétfázisú impulzusátadási együttható..........................................................181
6.6.2. Kétfázisú hő- és komponensátadási együttható .....................185
6.7. Tömegáram hatása a transzportegyütthatókra..........................187
7. fejezet. Forrást tartalmazó rendszerek ...........................................191
7.1. Áramlástér külső impulzusforrásai....................................191
7.1.1. Nehézségi erőtér ...................................................191
7.1.2. Mozgó testek.......................................................196
7.2. A kémiai reakció mint komponensforrás ............. ........................................197
7.2.1. Diffúzió és kémiai reakció keveretlen síkrétegben ....................................197
7.2.2. Stacionárius kemiszorpció kevert folyadékban............................................199
7.2.3. Instacionárius kemiszorpció keveretlen folyadékban..................................203
7.2.4. Heterogén reakció diffúziós gátlással............................................................204
IV. rész. Műveleti energetika
8. fejezet. Az entrópiamérleg ........................................211
8.1. Az entrópia-áramsűrűség ............................................. 211
8.1.1. A Gibbs-féle fundamentális egyenlet mérlegei ............................................211
8.1.2. Entrópia-áramsűrűségek a vezetéses modellben..........................................212
8.1.3. Entrópia-áramsűrűségek az átadásos modellben ........................................214
8.2. Az entrópia-forrássűrűség............................................215
8.2.1. Entrópia-forrássűrűségek a vezetéses modellben ........................................215
8.2.2. Entrópia-forrássűrűségek az átadásos modellben........................................216
8.2.3. Belső súrlódás és kémiai reakció entrópia-forrássűrűsége........................216
8.3. Az Onsagrer-formalizmus..............................................218
fejezet. Az üzemeltetési energiaszükséglet ................................221
9.1. Az exergia.................................................................221
9.2. Az energia elértéktelenedése ......................................223
9.2.1. A Gouy-Stodola-egyenlet..............................223
9.2.2. Hőátadási energiaelértéktelenedés ................................................................224
9.2.3. Komponensátadási energiaelértéktelenedés ..................................................224
9.2.4. Belső súrlódási energiaelértéktelenedés ........................................................225
9.2.6. Energiaelértéktelenedés kémiai reakció esetén ..........................................226
9.2.6. Energiaelértéktelenedés együttes transzportfolyamatok esetén..............226
9.3. Stacionárius rendszerek................................................227
9.3.1. Az entrópiatermelés-függvény minimumai .........................227
9.3.2. A folyamatok csatolása..........................................228
9.3.3. Az entrópiafelhasználás .........................................229
9.3.4. Az entrópiahatásfok.............................................231
Függelék
A) Példák...........................................................233
B) Ellenőrző kérdések..........................................272
O) Mértékrendszerek átszámítási táblázatai..........................................................279
Irodalom.................................................................285
Pontosabb jelölések ...........................................................287
Név- és tárgymutató ......................................................291

Témakörök