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Stoffübergang mit chemischer Oberflächenreaktion an umströmten Platten

Mass transfer with chemical surface reaction on flat plates in flow

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Wärme - und Stoffübertragung Aims and scope Submit manuscript

Abstract

The flow field and mass transfer from flat plates with chemical surface reaction can be described by means of differential equations. Their solutions have been obtained numerically without any simplifications. This report presents some of the more important results obtained, which give insight into the true transport phenomena.

A comprehensive mass transfer law has been developed, that has a wide range of validity. It is in good agreement with all available experimental and theoretical data. The new mass transfer equation includes the special case of boundary layer law besides other special laws that describe mass transfer in limited regions of relevant parameters.

Zusammenfassung

Die Strömung und der Stofftransport in der Umgebung von Platten mit chemischer Oberflächenreaktion lassen sich durch Differentialgleichungen zuverlässig beschreiben. Deren vollständige Lösung konnte ohne vereinfachende Annahmen mit Hilfe theoretisch-numerischer Methoden erzielt werden. Dadurch erhält man Einblick in die tatsächlichen Transportvorgänge. Einige wichtige Ergebnisse werden erörtert. Insbesondere wird ein umfassendes Gesetz für den Stoffübergang mitgeteilt, das theoretisch und experimentell einwandfrei gesichert ist. Die Wiedergabe der bekannten sowie der neuen Daten ist gut. Sein Gültigkeitsbereich ist angegeben. Das neue Gesetz enthält neben anderen Grenzgesetzen auch das auf der Grundlage der GrenzschichtHypothese aufgestellte Gesetz.

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Abbreviations

cA :

örtliche Moldichte der reagierenden Komponente A

cAw :

Wert von cA an der Plattenoberfläche

c:

Funktion nach Gl. (28)

D:

Diffusionskoeffizient

fp :

Funktion nach Gl.(2)

k:

Funktion nach Gl.(27)

kw :

Reaktionsgeschwindigkeitskonstante

L:

Länge der Platte

n:

Reaktionsordnung

nA :

Molstromdichte der diffundierenden Komponente A

p:

Funktion nach Gl.(29)

rA :

Reaktionsstromdichte der reagierenden Komponente A

Shx,Sh:

örtliche und mittlere Sherwood-Zahl

w∞ :

Anströmgeschwindigkeit des Fluidgemisches

wx, w *x :

absolute und bezogene örtliche Längsgeschwindigkeit

wy, w *y :

absolute und bezogene örtliche Quergeschwindigkeit

x, x* :

absolute und bezogene Längskoordinate

y, y* :

absolute und bezogene Querkoordinate

βx, β:

örtlicher und mittlerer Stoffübergangskoeffizien

ν:

dynamische Viskosität des Fluidgemisches

ρ:

Massendichte des Fluidgemisches

Da ≡ kwLc n−1∞ /2D:

Damköhler-Zahl

Re ≡ w∞L/η/gr:

Reynolds-Zahl

Rekr=5 · 105 :

kritischer Wert der Reynolds-Rekr=5 · 105 Zahl

Sc ≡ ν/ρ/D:

Schmidt-Zahl

ξ ≡ cA/cA∞ :

bezogene örtliche Konzentration

ξw :

Wert von ξ an der Plattenoberfläche

A:

diffundierende und reagierende Komponente

w:

an der Plattenoberfläche

x:

in Längsrichtung

y:

in Querrichtung

∞:

in sehr großer Entfernung von der Platte

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Chemieingenieurtechnik Technische Universität Berlin, Ernst-Reuter Platz 7, D-1000, Berlin 12

    D. Sucker &  H. Brauer

Authors
  1. D. Sucker
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  2. H. Brauer
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Sucker, D., Brauer, H. Stoffübergang mit chemischer Oberflächenreaktion an umströmten Platten. Wärme- und Stoffübertragung 12, 35–43 (1979). https://doi.org/10.1007/BF01672439

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