题目
双膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型的要点是什么,其模型参数是什么?
题目解答
答案
解析
考查要点:本题要求掌握气液传质过程中的三种经典模型(双膜模型、溶质渗透模型、表面更新模型)的核心假设、传质机制及对应的模型参数。
解题思路:需分别从模型基本假设、传质过程描述及关键参数三个维度进行对比分析,重点抓住每个模型对“相界面”“传质阻力”“时间因素”的不同处理方式。
双膜模型
模型要点
- 停滞膜假设:气液两相间存在稳定的相界面,两侧各有一层极薄的停滞膜(气膜、液膜),传质仅通过分子扩散完成。
- 主体相均匀性:停滞膜外的主体相因湍动强烈,浓度均匀,无传质阻力。
- 界面平衡:相界面处气液瞬时达到平衡,无界面阻力。
模型参数
- 气膜厚度($z_G$)
- 液膜厚度($z_L$)
溶质渗透模型
模型要点
- 流体单元动态更新:液面由流体单元构成,接触时间有限(暴露时间$\theta_c$),旧单元被新单元替换。
- 溶质渗透过程:溶质通过不定态扩散向流体单元渗透,暴露时间越长,渗透越深。
- 单元置换规律:每批流体单元暴露时间固定,置换后返回液相主体。
模型参数
- 暴露时间($\theta_c$)
表面更新模型
模型要点
- 流体单元“年龄”分布:界面由不同暴露时间(年龄)的流体单元组成,年龄越大占比越小。
- 随机置换机制:无论暴露时间长短,流体单元被置换的概率均等。
- 表面更新率:单位时间内表面被置换的分率($S$)决定传质速率。
模型参数
- 表面更新率($S$)