Trasporto di Materia

TRASPORTO DI MATERIA

BILANCIO

dNi/dt = Σi (r i_f v_i) - termine di generazione e scomparsa di i

dM/dt = Σi (Ri · V)

le moli non si conservano

HCl + HCl = ZnCl + 1 mole

• METODI DI TRASPORTO
• DIFFUSIONE = studio della conduzione per trasporto di materia

C_A = w_{mol i}/m₃ = ρ_A

C_A = P_A/W_A pero subcolore

FRAZIONE MOLARE

x_A = moli_i/moli_tot

Σx_i = 1

FRAZIONE MASSIVA

W_A = k_{g i}/k_{g tot}

ΣW_i = 1

LEGGE DI FICK coeff. di diffusione

J̃_A = -ρ ₒ ⃗ ▽W_A

[k_g/m₂·s], [k_g/m₃], [m₂/s], [1/m]

PORTATA TOTALE DELLA SPECIE A

\(\dot{n}_A = \dot{n}_A + \dot{n}_B\)

Con i pesi:

\(\rho \mathbf{v} = \rho_A \mathbf{v}_A + \rho_B \mathbf{v}_B\)

VELOCITÀ MEDIA:

\(\mathbf{v} = \frac{\rho_A \mathbf{v}_A + \rho_B \mathbf{v}_B}{\rho}\)

\(\mathbf{v} = \omega_A \mathbf{v}_A + \omega_B \mathbf{v}_B\)

\(\dot{n} = \rho_A \mathbf{v}_A = \mathbf{j}_A + \rho_A \mathbf{v} \) — contributo convettivo

contributo diffusivo

FICK + VEL MEDIA:

\(\dot{n}_A = -\rho \mathcal{D}_{AD} \nabla \omega_A + \omega_A (\dot{n}_A + \dot{n}_B)\)

\(\mathbf{j}_A = \dot{n}_A - \rho_A \mathbf{v} = \rho_A (\mathbf{v}_A - \mathbf{v})\)

\(\mathbf{j}_B = -\rho_B (\mathbf{v}_B - \mathbf{v})\)

\(\mathbf{j}_A + \mathbf{j}_B = 0\)

\(\mathcal{D}_{AD} = \mathcal{D}_{BA}\)

Portata Totale

\(\dot{m} = \rho \frac{W_{A1} - W_{A2}}{S} A\)

Resistenza al trasporto ai materia

\(R_A = \rho W_A\)

Lastra Piana

Per Tubi:

\(\dot{m} = \frac{\rho (W_{A2} - W_{A1})}{\frac{\ln(R_e/R_i)}{2 \pi L \Delta}}\)

Resistenza

Per più strati ho al denominatore la \(\Sigma R_i\)

CALCOLO COEFF. GLOBALE DI SCAMBIO

1/U = 1/Σ (1/he) + 1/hi

U = 1/(1/hi + 1/(λF/s) + 1/he)

U _est (T_v-Tat) = he Atot (Tin - Taout)

Calcolo hi, he

hi = Nu_i (λ/Di) oppure k

Nu_i = cost. Re_i^α Pr^β

Re_e = (ρ_w V_s Di) / μ_vap

Pr_e = (μ_e Cp) / λ_vapoure

CALCOLO PORTATA EVAPORANTE

ṁ_ev = hm A (ρ_sup^β-ρ_bulk)

hm = Sh D_water/L_c