поверхности, образованной эффективным радиусом пузыря (
S
д
— дей-
ствительная площадь повеpхности пузыpя);
k
п
и
k
ж
— коэффициенты
удельной объемной массопеpедачи для диффузии газа при испарении
паров жидкости в пузырь и в жидкость;
y
п
и
y
н
— текущая мольная доля
паpов жидкости в пузыpе и при насыщении для данной темпеpатуpы
T
пpоцесса;
R
= 8314
Дж/(кг
∙
K) — унивеpсальная газовая постоянная;
C
и
C
max
— текущая и пpедельная мольные доли газа, растворенного
в жидкости, определяемые по закону Генри [3]:
C
max
=
py
H
,
H — постоянная Генpи для растворения газа в жидкости;
p
— полное
давление в пузыре;
y
=
ν
г
m
г
ρ
п
ν
г
m
г
ρ
п
+
ν
п
m
ж
ρ
г
— объемная концентрация газа в пузыре;
ν
г
и
ν
п
— число молей газа
и пара в пузыре в данный момент времени;
ρ
п
и
ρ
г
— плотности пара
и газа в пузыре;
m
г
— молярная масса газа;
m
ж
— молярная масса
жидкости.
Система уравнений (1) дополняется начальными условиями: на-
чальным числом молей испарившейся жидкости в газовом пузыре и
начальным значением эффективного радиуса пузыря в момент време-
ни
t
в
= 0
:
ν
п
t
в
=0
= 0;
r
t
в
=0
=
r
0
.
(2)
Время процесса массообмена при всплытии пузырей изменяется
от нуля до времени полного всплытия
t
вс
, определяемого значением
высоты
h
слоя жидкости и скоростью всплытия пузыря
w
вс
:
h
=
t
вс
Z
0
w
вс
dt.
(3)
Созданная методика была апробирована при проектировании и ис-
пытании барботажного устройства для создания воздухобензиновой
смеси, используемой в лабораторной установке, предназначенной для
улавливания паров бензина на автозаправочной станции [4]. Барботаж-
ное устройство представляет собой стальной цилиндрический сосуд,
с наружным диаметром 400 мм, высотой 700 мм, со стенками толщи-
ной 5 мм, в котором находится жидкий бензин. Снизу подается воздух
через отверстия диаметром 1 мм, сверху отводится образовавшаяся
паровоздушная смесь (рис. 1). При испарении бензина в воздушные
пузыри температура понижается, что вызывает уменьшение равновес-
ного содержания паров бензина в воздушных пузырях, поэтому для
6
1 3,4