Калькулятор Sherwood Numbers

Число Шервуда, безразмерное число, играет важную роль в анализе операций массопереноса. Оно количественно определяет отношение конвективного массопереноса к диффузному массопереносу, что имеет решающее значение для проектирования и оптимизации химических реакторов, процессов разделения и других систем, в которых массоперенос является важным фактором.

Исторический экскурс

Число Шервуда названо в честь Томаса Килгора Шервуда, ключевой фигуры в развитии химического машиностроения как дисциплины. Его работы заложили основу для систематического изучения массопереноса и его применения в различных промышленных процессах.

Формула для расчета

Формула расчета числа Шервуда (\(Sh\)):

\[ Sh = \frac{kL}{D} \]

где:

• \(k\) — коэффициент массопереноса (\(м/с\))
• \(L\) — характерная длина (\(м\))
• \(D\) — коэффициент диффузии (\(м^2/с\))

Пример расчета

Дано:

• Коэффициент массопереноса (\(k\)) = 12 \(м/с\)
• Характерная длина (\(L\)) = 14 \(м\)
• Коэффициент диффузии (\(D\)) = 17 \(м^2/с\)

Расчет: \[ Sh = \frac{12 \times 14}{17} \approx 9,8823529412 \]

Важность и сферы применения

Число Шервуда имеет большое значение для инженеров и ученых, занимающихся массопереносом в жидкостях. Оно помогает в:

• Проектировании химических реакторов и установок разделения.
• Оптимизации процессов тепло- и массопереноса.
• Повышении эффективности промышленных процессов.

Часто задаваемые вопросы

1. О чем свидетельствует более высокое число Шервуда?

   • Более высокое число Шервуда указывает на усиленный конвективный массоперенос по сравнению с диффузным массопереносом.

2. Как характерная длина влияет на число Шервуда?

   • Характерная длина напрямую влияет на число Шервуда; большая длина увеличивает число Шервуда, что свидетельствует о более существенных конвективных эффектах.

3. Можно ли использовать число Шервуда для газов и жидкостей?

   • Да, оно применимо как к газам, так и к жидкостям в контексте изучения массопереноса.