ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
51
(
)
c
c
,
q
t t
α
∞
= −
′′
(11)
где
c
q
′′
–
удельный тепловой поток от межфазной границы в паровоз-
душную среду в единицу времени;
α
–
коэффициент теплоотдачи;
c
t
–
температура границы раздела фаз;
t
∞
–
температура на расстоянии
h
от границы раздела фаз.
Полный поток массы пара из жидкой фазы определяется по фор-
муле Стефана:
1
1
1
1
с
1
ln
,
1
p
p
pM D J
p
RTh
p
∞
⎛
⎞
−⎜
⎟
⎜
⎟
=
⎜
⎟ −⎜
⎟
⎝
⎠
(12)
где
1
J
–
полный поток массы;
1
M
–
молярная масса пара;
R
–
уни-
версальная газовая постоянная;
T
–
температура смеси;
h
–
расстоя-
ние от межфазной границы до среза пробирки;
1
p
∞
–
давление паров
на расстоянии
h
от границы раздела фаз.
Как отмечалось выше, для учета влияния скорости потока, проте-
кающего над пробиркой, использована аналогия переноса массы,
теплоты и количества движения, на основании которой введено диф-
фузионное число Нуссельта:
(
)
o
Nu
Re ; Pr ,
D
x D
l
f
D
β
ρ
= =
(13)
где
β
–
коэффициент массоотдачи;
Re
x
–
число Рейнольдса;
Pr
D
–
диффузионное число Прандтля.
При преобразовании исходных зависимостей с учетом принятых
допущений получена зависимость полного потока массы испаряю-
щейся жидкости от температуры раствора, скорости и давления пото-
ка воздуха:
1
в
( , , ).
J f
p Т
υ
=
(14)
На основе приведенных выше допущений и исходных зависимостей
разработана математическая модель расчета процесса испарения буфер-
ной жидкости из пробирок. Математическая модель позволяет рассчи-
тать количественный вклад, вносимый каждым из параметров на изме-
нение скорости испарения, а также определить полный поток массы при
определенных условиях. Зависимости
1
( ),
J f
υ
=
1
в
( )
J f p
=
и
1
( )
J f T
=
представлены на рис. 4. С помощью разработанной мате-